【高考押题卷】2025年高考生物高频易错考前冲刺 基因工程（含解析）
文档属性
| 名称 | 【高考押题卷】2025年高考生物高频易错考前冲刺 基因工程（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 3.7MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-29 00:00:56 | ||
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文档简介
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高考生物考前冲刺押题预测 基因工程
一．选择题（共15小题）
1．（2025 菏泽一模）肝脏是生物实验中的常见材料。下列关于肝脏操作处理与目的不相符的是（ ）
A．在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液——粗提取DNA
B．向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液——检测过氧化氢酶的催化效率
C．在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH——比较不同pH下酶的活性
D．在2mL鲜肝提取液中先后加入双缩脲试剂A液1mL和B液4滴——检测蛋白质
2．（2025 黄山模拟）抗虫和耐除草剂玉米“双抗12﹣5”是我国自主研发的转基因品种。在转基因产品的研发、生产、销售等环节，可采用PCR技术进行基因监测，为转基因生物安全监管提供依据。下列叙述错误的是（ ）
A．PCR开始阶段的预变性可使模板DNA变性更充分
B．PCR循环过程中，复性的目的是使DNA聚合酶与模板相结合
C．进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物
D．安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市
3．（2025 德阳模拟）科研人员利用TALEN基因编辑技术构建RPE65基因编辑的家犬，建立RPE65基因突变动物模型，TALEN编辑体系主要由特异性的DNA识别域和非特异性的FokI内切核酸酶构成，DNA识别域由多个TALE蛋白连接而成。该系统能对DNA靶序列进行剪切，造成DNA双链断裂，诱导DNA产生修复，从而达到对基因序列进行改造的目的。下列说法错误的是（ ）
A．TALE能识别DNA特异位点，发挥靶向作用
B．FokI内切核酸酶作用于DNA的磷酸二酯键
C．可用显微注射的方式将目的基因导入家犬的受精卵
D．受精卵通过有丝分裂形成体积增大的桑葚胚
4．（2024秋 青岛期末）将一段编码序列（CDS）插入到一个载体上，将该载体命名为pVN2024。如图A所示，将CDS插入到载体的SacⅡ位点，该位点位于lacZ基因的MCS区（含多个酶切位点），CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstⅠ的酶切位点。为确认CDS的大小和插入方向，科研人员用不同的限制酶切割重组质粒并进行电泳，结果如图B。下列说法错误的是（ ）
A载体示意图，方框内表示载体中限制酶识别位点；B不同限制酶切割产物的电泳示意图，M为标准电泳条带
A．SpeⅠ酶切可用于判断CDS插入的方向
B．与lacZ基因相比，CDS插入时方向相反
C．CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRⅠ识别位点
D．若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切，电泳能检测到4个不同条带
5．（2025 中山市校级开学）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化叙述正确的有（ ）
①在新鲜梨汁中加入斐林试剂，混匀后水浴加热条件下由无色变成砖红色
②在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成紫色
③在厌氧发酵果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色
④果酒发酵时释放的气体能够使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄
⑤在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成蓝色
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
6．（2025 柳州模拟）科学家常利用λ﹣Red同源重组酶系统进行基因敲除。图为科学家运用A﹣Red同源重组酶系统到大肠杆菌（E．coli）内进行靶基因敲除的过程，其中重组质粒pKD46在30℃时正常复制，而37℃时自动丢失。下列说法正确的是（ ）
A．HA1和HA2分别添加在两种引物的5'和3'端
B．过程I和Ⅱ的培养温度分别是30℃、37℃
C．靶基因敲除过程，只发生磷酸二酯键的断裂及合成
D．若过程I是使用含青霉素的培养基成功筛选出含质粒pKD46的大肠杆菌，则说明该大肠杆菌自身含有青霉素抗性基因
7．（2024秋 昌平区期末）人胰岛素分子容易聚合导致药效降低，可采用PCR技术改造人胰岛素基因（如图），下列说法错误的是（ ）
A．可通过人工合成获取突变型目的基因
B．上述方法可将待突变序列改造成5′﹣AAGCCC﹣3′
C．需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D．通过电泳检测PCR产物，可确定基因是否改造成功
8．（2025 五华区校级开学）由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E，如图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ）
A．选择EcoRⅤ或SmaⅠ对载体P进行酶切，再用T4DNA连接酶连接目的基因和载体P
B．为防止载体E自身环化，可选用XhoⅠ和PstⅠ对重组载体P和载体E进行酶切
C．载体E中的a是终止密码子序列，其作用是使转录在所需要的地方停下来
D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体E成功导入受体细胞
9．（2025 武汉模拟）PCR技术的每轮循环可以分为变性、复性、延伸三步。引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值。下列叙述正确的是（ ）
A．引物与模板链的结合属于延伸过程
B．变性过程的温度一般要低于复性过程
C．复性过程的温度应设置为略低于Tm值
D．引物的Tm值越接近，引物之间越容易结合
10．（2024秋 丰台区期末）分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体。科研人员对麦根腐平脐蠕孢中与分生孢子形成相关的Bsb基因进行研究，构建了Bsb基因缺失突变体Bsb﹣n和在此基础上重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb﹣c，检测相关指标，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．麦根腐平脐蠕孢通过减数分裂产生分生孢子
B．Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低
C．获得Bsb﹣n和Bsb﹣c都需构建基因表达载体
D．Bsb﹣c组是为了进一步验证Bsb基因的功能
11．（2025 博野县校级开学）洋葱是中学生物实验常用的材料，下列叙述错误的是（ ）
A．研磨洋葱管状叶时加入SiO2有助于增加滤液中色素含量
B．观察洋葱鳞片叶表皮细胞，可观察到加倍的染色体
C．提取等量根尖分生区和成熟区组织的DNA，成熟区的提取量低
D．利用台盼蓝染液可探究洋葱根尖成熟区细胞膜和细胞壁的通透性
12．（2025 天津开学）某同学对质粒进行限制酶切割时，发现质粒完全没有被切割。分析可能的原因并提出解决方法，下列相关叙述错误的是（ ）
A．限制酶已失活，换成新限制酶
B．酶切温度过高，适当降低温度
C．限制酶用量少，适当增加酶量
D．质粒发生突变，换成正常质粒
13．（2025 广东开学）层析、离心和电泳都是物质分离常用的方法。下列分离方法和依据对应错误的是（ ）
A．纸层析法——各种光合色素的分子量不同
B．差速离心法——各种细胞器颗粒大小不同
C．琼脂糖凝胶电泳——DNA的分子量大小不同
D．离心法——15N/15N﹣DNA和14N/14N﹣DNA的相对分子质量不同
14．（2025 四川模拟）幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒
B．从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株即为目的菌株
C．用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接
D．将重组质粒导入细菌的过程中，需用Ca2+处理以增大其对周围DNA的吸收
15．（2025 巴中模拟）科学家发现一未知DNA分子，该DNA分子存在多种限制酶切位点。研究人员利用三种限制酶对该DNA分子进行不同的酶切处理，将处理后的DNA片段进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示。据图推断，下列选项最可能为该DNA分子原始图谱的是（ ）
A． B．
C． D．
二．解答题（共5小题）
16．（2025 邛崃市校级二模）马铃薯在加工过程中，颜色会逐渐变成褐色，称为褐变。研究发现，多酚氧化酶（PPO）是导致马铃薯褐变的关键因素，而StPOT32基因是影响PPO合成的重要基因。研究者利用RNA干扰技术和外源基因清除等技术获取符合转基因生物安全，且抗褐化能力强的转基因马铃薯。请分析回答：
（1）导致马铃薯褐变的PPO，其合成需要经历相关基因的 阶段。
（2）研究发现，在dsRNA干扰下，马铃薯褐变受到抑制，推测dsRNA能 （选填“促进”或“抑制”）StPOT32基因的表达。为得到dsRNA，研究者以StPOT32基因作为干涉靶点，使用StPOT32基因的片段StPPOi与含有patatin的P9286质粒构建RNA干扰载体，如图1所示，StPPOi上游的patatin的作用是 。
（3）研究者使用PCR技术验证RNA干扰载体是否成功构建时，需要设计相关引物，请在图2的4个引物中选出相关引物 （填图中序号）。
（4）为检验dsRNA干扰效果，研究者对三组马铃薯块茎的PPO活性进行检测，结果如图3所示，其中B组所用的材料为 。
（5）研究者构建RNA干扰载体所用的P9286质粒中含有外源基因清除系统，并用冷诱导启动子驱动。当该系统激活时，会清除两个融合识别位点LF之间的序列，这样操作的意义是 。
17．（2025 湖南模拟）长叶烯是重质松节油的主要成分，具有木香和龙涎香气，溶于甲苯，不溶于水，是合成香料、合成树脂和高能燃料的重要原料。尽管资源分布广泛，但长叶烯的产量有限，工业化生产受到限制，微生物发酵则为合成长叶烯提供了绿色可持续的途径。现有研究以大肠杆菌内源的MEP途径为基础，以法尼基焦磷酸（FPP）为直接前体物质，在异源长叶烯合酶（lgfs）的催化作用下环化合成长叶烯。此过程的调控策略有：①引入经密码子优化的lgfs，②过表达大肠杆菌FPP合成过程中关键酶基因idi、ispA，提高前体物FPP的供应量，③加强大肠杆菌内源MEP途径2个关键酶基因dxs、dxr的表达。请回答下列问题：
（1）为构建如图甲所示的重组pET28a﹣lgfs表达载体，需先将经密码子优化的lgfs基因通过PCR特异性扩增，用于扩增lgfs基因的引物是指 。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的 （填“3′端”或“5′端”）。
注：ori：复制原点；KanR：卡那霉素抗性基因；erg20：酿酒酵母来源的FPP合酶关键酶基因。
（2）除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有 （答出2个结构即可）。将得到的重组pET28a﹣lgfs表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispAidi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣erg20﹣idi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispA﹣idi表达载体+重组pET28a﹣dxs﹣dxr表达载体，分别转入经 处理的大肠杆菌，构建出重组菌株A、重组菌株B、重组菌株C、重组菌株D．
（3）将各重组菌株分别发酵后，检测不同发酵时长发酵样品中所含长叶烯的产量，结果如图乙所示。已知生成1molFPP需要2mol异戊烯基焦磷酸（IPP）和1mol二甲基烯丙基二磷酸（DMAPP），而MEP途径所产生的IPP与DMAPP摩尔比为5：1，过表达基因idi会使IPP和DMAPP的消耗和形成达到平衡转换，从而直接影响FPP的合成。另外，为避免IPP与DMAPP的积累对细胞生长产生毒性，需要加强FPP合酶的表达，在此，采用了2种不同来源FPP合酶，即大肠杆菌ispA和酿酒酵母来源的erg20进行加强，根据图乙结果推测ispA表达效果要优于erg20，判断依据是 。在采用ispA的基础上，通过 ，还可以使长叶烯产量得到显著提高。
（4）为验证代谢途径中各关键酶基因的转录水平能够影响长叶烯的产量，请写出关键实验步骤：① ；② ；③荧光定量PCR。
18．（2025 枣庄模拟）中国“干扰素之父”侯云德院士于1982年成功研发我国第一个基因工程创新药物——干扰素。干扰素是一种白细胞产生的具有抗病毒能力的分泌蛋白。研究人员从感染病毒的鸡白细胞提取全基因组mRNA，利用PCR技术获取鸡干扰素基因，图1表示鸡干扰素蛋白有关的基因片段，序号①～④表示引物。然后将获取的目的基因连接在大肠杆菌的pET32a质粒（5900bp，注：bp表示碱基对）上，图2表示pET32a质粒及其上部分限制酶切割位点。最后将重组质粒导入大肠杆菌后获得成熟干扰素。
（1）利用鸡白细胞总mRNA获得干扰素蛋白基因，需要在 酶的作用下先合cDNA。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列，信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链，其在干扰素合成中的作用是 。
（2）为了获取不含信号肽序列的干扰素基因，在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是 ，为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上需要在目的基因的两端添加 限制酶的序列。PCR扩增过程除了引物，还需要的条件有 （答出2点）。
（3）为了检测目的基因是否插入pET32a质粒，利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒，然后对产物进行电泳，结果如图3，样品 最可能是插入了目的基因的重组质粒，判断的理由是 。
19．（2025 商洛模拟）pBR322质粒的结构如图所示，图中的BamHⅠ和SalⅠ表示限制酶，实验人员用这两种限制酶切割pBR322质粒和X基因，以便构建重组质粒，然后导入大肠杆菌中进行培养和筛选。回答下列问题：
（1）与只选择一种限制酶相比，实验人员选择BamHⅠ和SalⅠ同时切割质粒和X基因的优点是 （答出1点）。
（2）培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体，其目的是① ；② 。
（3）将X基因导入大肠杆菌的过程中，存在未导入质粒、导入空质粒（不含有X基因）或导入重组质粒的情况。
①若要筛选出未导入质粒的大肠杆菌和导入了质粒的大肠杆菌（包括空质粒、重组质粒），最好将大肠杆菌培养在含有 的培养基上。
②实验人员进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进行筛选，应将大肠杆菌培养在含有 的培养基上，理由是 。
（4）实验人员运用PCR等技术对导入了重组质粒的三株大肠杆菌（XE1、XE2、XE3）进行检测，结果如表所示。表中结果显示，XE1、XE3中未能检测到X蛋白，推测这两株大肠杆菌的基因表达分别在 、 过程中出现异常。
检测项目 X基因 X基因的mRNA X蛋白
XE1 + — —
XE2 + + +
XE3 + + —
注：“+”表示阳性，“—”表示阴性。
20．（2025 德阳模拟）为了培育既抗除草剂（草甘膦），又抗冻的烟草植株，科学家将抗草甘膦基因（Aro基因，存在EcoRⅠ酶切位点）和抗冻基因（Cor基因，存在Bell酶切位点）采用融合PCR技术（原理如图所示）连接起来构建为Aro﹣Cor融合基因并进行了扩增，再将融合基因导入烟草细胞培育既抗除草剂又抗冻的转基因烟草，过程如下。请分析回答：
（1）在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列 （填“相同”或“不相同”），变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是 。为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接 的限制酶识别序列。
（2）上述培育转基因烟草过程中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是 ，将农杆菌和烟草细胞按比例充分混匀，3天后转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是 。
（3）植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的 的微量有机物。在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的 来观察其对细胞发育的影响。
高考生物考前冲刺押题预测 基因工程
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2025 菏泽一模）肝脏是生物实验中的常见材料。下列关于肝脏操作处理与目的不相符的是（ ）
A．在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液——粗提取DNA
B．向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液——检测过氧化氢酶的催化效率
C．在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH——比较不同pH下酶的活性
D．在2mL鲜肝提取液中先后加入双缩脲试剂A液1mL和B液4滴——检测蛋白质
【考点】DNA的粗提取与鉴定；蛋白质的检测；酶的特性及应用．
【专题】正推法；从生物材料提取特定成分；理解能力．
【答案】C
【分析】DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【解答】解：A、由于DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质等杂质溶于酒精，因此在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液可以粗提取DNA，A正确；
B、肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液，可以检测过氧化氢酶的催化效率，B正确；
C、比较不同pH下酶的活性，需要设置不同的pH条件，在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH，只能测定该pH条件下酶的活性，而不能比较不同pH下酶的活性，C错误；
D、鲜肝提取液中含有蛋白质，蛋白质的检测试剂是双缩脲试剂，因此在2mL鲜肝提取液中注入1mL双缩脲试剂A液后滴入双缩脲试剂B液可以检测蛋白质，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查的是DNA的粗提取与鉴定的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
2．（2025 黄山模拟）抗虫和耐除草剂玉米“双抗12﹣5”是我国自主研发的转基因品种。在转基因产品的研发、生产、销售等环节，可采用PCR技术进行基因监测，为转基因生物安全监管提供依据。下列叙述错误的是（ ）
A．PCR开始阶段的预变性可使模板DNA变性更充分
B．PCR循环过程中，复性的目的是使DNA聚合酶与模板相结合
C．进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物
D．安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】正推法；PCR技术；理解能力．
【答案】B
【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【解答】解：A、在变性过程中氢键断裂，双链DNA解旋为单链，预变性是使模板DNA充分变性，A正确；
B、PCR循环过程中，复性的目的是使引物与模板相结合，B错误；
C、进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物，保证能获得目的基因，C正确；
D、转基因产品需要进行安全评估才能上市，所以安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市，D正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查的是DNA片段的扩增与电泳鉴定的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
3．（2025 德阳模拟）科研人员利用TALEN基因编辑技术构建RPE65基因编辑的家犬，建立RPE65基因突变动物模型，TALEN编辑体系主要由特异性的DNA识别域和非特异性的FokI内切核酸酶构成，DNA识别域由多个TALE蛋白连接而成。该系统能对DNA靶序列进行剪切，造成DNA双链断裂，诱导DNA产生修复，从而达到对基因序列进行改造的目的。下列说法错误的是（ ）
A．TALE能识别DNA特异位点，发挥靶向作用
B．FokI内切核酸酶作用于DNA的磷酸二酯键
C．可用显微注射的方式将目的基因导入家犬的受精卵
D．受精卵通过有丝分裂形成体积增大的桑葚胚
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用；基因工程的操作过程综合．
【专题】正推法；基因工程；胚胎工程；理解能力．
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣PCR技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：A、“TALEN编辑体系主要由特异性的DNA识别域和非特异性的FokI内切核酸酶构成，DNA识别域由多个TALE蛋白连接而成。该系统能对DNA靶序列进行剪切”，这说明TALE确实能识别DNA的特异位点，并发挥靶向作用，A正确；
B、FokI内切核酸酶的作用是切割DNA，而DNA的基本结构单元是核苷酸，核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的。所以，当FokI内切核酸酶切割DNA时，它实际上是在切断磷酸二酯键，B正确；
C、在基因工程中，将目的基因导入动物细胞（如家犬的受精卵）的常用方法是显微注射，C正确；
D、受精卵通过有丝分裂发育形成桑葚胚，在形成桑葚胚的过程中，细胞数目不断增多，但总体积基本不变或略有减小，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了基因编辑技术（TALEN基因编辑技术）、目的基因导入动物细胞的方法以及早期胚胎发育等知识点，意在考查学生对基因工程和胚胎工程相关知识的理解，检验学生对基础概念和技术的掌握程度，提升学生分析和应用相关知识的能力。
4．（2024秋 青岛期末）将一段编码序列（CDS）插入到一个载体上，将该载体命名为pVN2024。如图A所示，将CDS插入到载体的SacⅡ位点，该位点位于lacZ基因的MCS区（含多个酶切位点），CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstⅠ的酶切位点。为确认CDS的大小和插入方向，科研人员用不同的限制酶切割重组质粒并进行电泳，结果如图B。下列说法错误的是（ ）
A载体示意图，方框内表示载体中限制酶识别位点；B不同限制酶切割产物的电泳示意图，M为标准电泳条带
A．SpeⅠ酶切可用于判断CDS插入的方向
B．与lacZ基因相比，CDS插入时方向相反
C．CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRⅠ识别位点
D．若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切，电泳能检测到4个不同条带
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】A
【分析】线性空载体为3.0kb，MCS上有两个EcoRⅠ位点，EcoRⅠ酶切后产生3.0kb、2.1kb、0.5kb共3个片段，说明CDS长度为2.6kb。
【解答】解：A、SpeⅠ酶切后产生的两个片段为4.3kb和1.3kb，由此只能推出CDS中间位置上有1个SpeⅠ酶切位点，但不能判断CDS插入的方向，A错误；
B、PstⅠ切割后产生了0.8kb的片段，结合图A可知，PstⅠ位于CDS的终止子位置，则与lacZ基因相比，CDS插入时方向相反，B正确；
C、线性空载体为3.0kb，MCS上有两个EcoRⅠ位点，EcoRⅠ酶切后产生3.0kb、2.1kb、0.5kb共3个片段，说明CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRⅠ识别位点，C正确；
D、由图B可知，重组质粒上有3个EcoRⅠ位点，1个SpeⅠ位点，该重组质粒为一个环状质粒，若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切，电泳能检测到4个不同条带，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
5．（2025 中山市校级开学）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化叙述正确的有（ ）
①在新鲜梨汁中加入斐林试剂，混匀后水浴加热条件下由无色变成砖红色
②在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成紫色
③在厌氧发酵果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色
④果酒发酵时释放的气体能够使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄
⑤在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成蓝色
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
【考点】DNA的粗提取与鉴定；糖类的检测；蛋白质的检测；探究酵母菌的呼吸方式．
【专题】教材经典实验；蛋白质 核酸的结构与功能；糖类 脂质的种类和作用；理解能力．
【答案】A
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。
【解答】解：①：斐林试剂本身是蓝色的（由氢氧化钠溶液与硫酸铜蓝色溶液混合而成），在新鲜梨汁中加入斐林试剂，混匀后水浴加热条件下，梨汁中的还原糖与斐林试剂反应，会由蓝色变成砖红色，而不是由无色变成砖红色，①错误。
②：双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，蛋白质中的肽键在碱性条件下能与铜离子结合，生成紫色络合物。而氨基酸中没有肽键结构，在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，溶液不会由无色变成紫色，②错误。
③：在厌氧发酵果汁中，酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精能与酸性重铬酸钾溶液反应，混匀后由橙色变成灰绿色，③正确。
④：果酒发酵时释放的气体是二氧化碳，二氧化碳能够使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，而不是由绿变蓝再变黄，④错误。
⑤：在DNA溶液中加入二苯胺试剂，需要沸水浴加热后溶液才会由无色变成蓝色，常温下混匀不会变色，⑤错误。
综上，A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了糖类、蛋白质的检测，探究酵母菌呼吸方式以及DNA鉴定等实验中的颜色变化，意在考查学生对相关实验原理和操作的掌握程度。
6．（2025 柳州模拟）科学家常利用λ﹣Red同源重组酶系统进行基因敲除。图为科学家运用A﹣Red同源重组酶系统到大肠杆菌（E．coli）内进行靶基因敲除的过程，其中重组质粒pKD46在30℃时正常复制，而37℃时自动丢失。下列说法正确的是（ ）
A．HA1和HA2分别添加在两种引物的5'和3'端
B．过程I和Ⅱ的培养温度分别是30℃、37℃
C．靶基因敲除过程，只发生磷酸二酯键的断裂及合成
D．若过程I是使用含青霉素的培养基成功筛选出含质粒pKD46的大肠杆菌，则说明该大肠杆菌自身含有青霉素抗性基因
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】B
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品．基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
【解答】解：A、HA1和HA2分别添加在两种引物的5'端，A错误；
B、过程Ⅰ是pKD46导入受体菌，并在受体菌内进行复制，因此所需温度为30℃，过程Ⅱ需除去重组质粒pKD46，所需温度为37℃，B正确；
C、为通过同源重组将大肠杆菌基因组DNA上的特定靶基因敲除，除发生磷酸二酯键的断裂及合成，也发生氢键的断裂和形成，C错误；
D、若过程I是使用含青霉素的培养基成功筛选出含质粒pKD46的大肠杆菌，则说明该大肠杆菌自身不含有青霉素抗性基因，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
7．（2024秋 昌平区期末）人胰岛素分子容易聚合导致药效降低，可采用PCR技术改造人胰岛素基因（如图），下列说法错误的是（ ）
A．可通过人工合成获取突变型目的基因
B．上述方法可将待突变序列改造成5′﹣AAGCCC﹣3′
C．需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D．通过电泳检测PCR产物，可确定基因是否改造成功
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】模式图；PCR技术；理解能力．
【答案】D
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。其过程如下：①高温变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链。②低温复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③中温延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【解答】解：A、在基因工程中，确实可以通过人工合成的方法获取目的基因，包括突变型目的基因，A正确；
B、根据图示，正常引物延伸方向是从5'到3'，突变引物延伸方向也是从5'到3'，按照碱基互补配对原则，最终得到的突变序列应该是5'﹣AAGCCC﹣3’，B正确；
C、PCR技术需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸，这是PCR技术的基本条件之一，C正确；
D、基因改造成功与否不仅取决于是否扩增出特定片段，还涉及到基因序列的精确改变、是否插入或缺失特定碱基对、基因表达情况以及是否产生预期的功能变化等多方面，电泳只能直观呈现DNA片段的大小和数量，无法反映基因内部序列的精确改变以及功能上的变化，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查PCR技术的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
8．（2025 五华区校级开学）由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E，如图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ）
A．选择EcoRⅤ或SmaⅠ对载体P进行酶切，再用T4DNA连接酶连接目的基因和载体P
B．为防止载体E自身环化，可选用XhoⅠ和PstⅠ对重组载体P和载体E进行酶切
C．载体E中的a是终止密码子序列，其作用是使转录在所需要的地方停下来
D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体E成功导入受体细胞
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】B
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：可利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法；
（4）目的基因的检测与鉴定：
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原﹣抗体杂交技术；
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：AB、中间载体P和载体E均含有XhoⅠ和PstI酶识别序列，故可选用XhoⅠ和PstI酶进行酶切，载体P的这两种酶识别序列中含有EcoRV识别位点，切割得到平末端，可以用于连接目的基因，SmaⅠ酶虽然也能切割得到平末端，但是其识别位点没有位于XhoⅠ和PstI酶识别位点之间，故不能选择其对中间载体P进行切割，连接平末端只能用T4DNA连接酶，A错误，B正确；
C、载体E中的a是终止子序列，C错误；
D、无论重组载体E是否构建成功，只要载体E导入了受体细胞都能表现出抗性基因的相应性状，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
9．（2025 武汉模拟）PCR技术的每轮循环可以分为变性、复性、延伸三步。引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值。下列叙述正确的是（ ）
A．引物与模板链的结合属于延伸过程
B．变性过程的温度一般要低于复性过程
C．复性过程的温度应设置为略低于Tm值
D．引物的Tm值越接近，引物之间越容易结合
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】正推法；PCR技术；理解能力．
【答案】C
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。其原理为DNA复制。PCR的前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。其过程为：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【解答】解：A、PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步，引物与模板链的结合属于复性过程，A错误；
B、变性过程的温度一般要高于复性过程，变性的目的是使DNA解旋成为单链，B错误；
C、题意显示，引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值，复性过程的温度应设置为略低于Tm值，否则会导致解螺旋发生，C正确；
D、引物的Tm值越接近，引物之间越不容易结合，因为该温度下氢键不容易形成，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查PCR技术的相关内容，要求学生能运用所学的知识正确作答。
10．（2024秋 丰台区期末）分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体。科研人员对麦根腐平脐蠕孢中与分生孢子形成相关的Bsb基因进行研究，构建了Bsb基因缺失突变体Bsb﹣n和在此基础上重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb﹣c，检测相关指标，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．麦根腐平脐蠕孢通过减数分裂产生分生孢子
B．Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低
C．获得Bsb﹣n和Bsb﹣c都需构建基因表达载体
D．Bsb﹣c组是为了进一步验证Bsb基因的功能
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】正推法；基因工程；理解能力．
【答案】A
【分析】分析题意及题图可知，实验的自变量是真菌类型，因变量是分生孢子产生量，据此分析作答。
【解答】解：A、分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体，而减数分裂产生的是生殖细胞，不属于无性生殖，A错误；
B、与野生型相比，Bsb﹣n组（Bsb基因缺失突变体）的分生孢子产生量升高，说明Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低，B正确；
C、构建Bsb基因缺失突变体Bsb﹣n需要将Bsb基因敲除相关的表达载体导入细胞，重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb﹣c也需要构建含Bsb基因的基因表达载体导入细胞，所以获得Bsb﹣n和Bsb﹣c都需构建基因表达载体，C正确；
D、Bsb﹣c组是在Bsb﹣n的基础上重新导入Bsb基因，通过对比Bsb﹣n、Bsb﹣c和野生型的分生孢子产生量等指标，可以进一步验证Bsb基因的功能，D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查基因工程等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。
11．（2025 博野县校级开学）洋葱是中学生物实验常用的材料，下列叙述错误的是（ ）
A．研磨洋葱管状叶时加入SiO2有助于增加滤液中色素含量
B．观察洋葱鳞片叶表皮细胞，可观察到加倍的染色体
C．提取等量根尖分生区和成熟区组织的DNA，成熟区的提取量低
D．利用台盼蓝染液可探究洋葱根尖成熟区细胞膜和细胞壁的通透性
【考点】DNA的粗提取与鉴定；细胞膜的功能；叶绿体色素的提取和分离实验；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂．
【专题】正推法；生物膜系统；光合作用与细胞呼吸；有丝分裂；实验探究能力．
【答案】B
【分析】1、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。
2、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【解答】解：A、研磨洋葱管状叶时加入SiO2可使研磨充分，从而有助于增加滤液中色素含量，A正确；
B、洋葱鳞片叶表皮细胞属于高度分化的细胞，不能分裂，所以不能观察到加倍的染色体，B错误；
C、根尖分生区分裂旺盛，成熟区组织细胞不分裂，根尖分生区存在DNA复制，DNA含量高，成熟区的DNA含量低，C正确；
D、台盼蓝染液不能通过细胞膜，可通过细胞壁，故利用其可探究细胞膜和细胞壁的通透性，D正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查DNA的粗提取与鉴定、细胞膜的功能、叶绿体色素的提取和分离实验、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
12．（2025 天津开学）某同学对质粒进行限制酶切割时，发现质粒完全没有被切割。分析可能的原因并提出解决方法，下列相关叙述错误的是（ ）
A．限制酶已失活，换成新限制酶
B．酶切温度过高，适当降低温度
C．限制酶用量少，适当增加酶量
D．质粒发生突变，换成正常质粒
【考点】限制性内切核酸酶．
【专题】正推法；基因工程；理解能力．
【答案】C
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少部分是RNA，酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。
【解答】解：A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确；
B、酶切温度过高会破坏酶的空间结构，导致酶变性失活，从而无法使DNA切割，故应该降低温度，B正确；
C、限制酶用量过少，仍有部分DNA被切割，C错误；
D、质粒突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查限制性内切核酸酶的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
13．（2025 广东开学）层析、离心和电泳都是物质分离常用的方法。下列分离方法和依据对应错误的是（ ）
A．纸层析法——各种光合色素的分子量不同
B．差速离心法——各种细胞器颗粒大小不同
C．琼脂糖凝胶电泳——DNA的分子量大小不同
D．离心法——15N/15N﹣DNA和14N/14N﹣DNA的相对分子质量不同
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定；各类细胞器的结构和功能；叶绿体色素的提取和分离实验；证明DNA半保留复制的实验．
【专题】教材经典实验；正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】A
【分析】色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【解答】解：A、纸层析法分离各种光合色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，而不是因为分子量不同，A错误；
B、差速离心法是根据各种细胞器颗粒大小不同，在离心管不同区域沉降，从而将其分离，B正确；
C、琼脂糖凝胶电泳是根据DNA的分子量大小不同进行分离，分子量小的DNA在凝胶中迁移速度快，C正确；
D、离心法分离15N/15N﹣DNA和14N/14N﹣DNA是因为它们的相对分子质量不同，在离心后会出现在离心管的不同位置，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查物质分离的常用方法及原理，涉及光合色素的分离、细胞器的分离、DNA的分离等知识，意在考查学生对不同分离方法的原理的理解和掌握程度。
14．（2025 四川模拟）幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒
B．从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株即为目的菌株
C．用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接
D．将重组质粒导入细菌的过程中，需用Ca2+处理以增大其对周围DNA的吸收
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】正推法；基因工程；理解能力．
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定。
【解答】解：A、若用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，会破使质粒上的启动子被切除，使目的基因无法正常表达，所以不能用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，A错误；
B、从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株，可能是导入了普通质粒（不含目的基因）的菌株，不一定是导入了重组质粒（含有目的基因）的目的菌株，还需要进一步鉴定，B错误；
C、E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，不能防止目的基因的反向连接，C错误；
D、将重组质粒导入细菌（如大肠杆菌）的过程中，用Ca2+处理细菌，可使其成为感受态细胞，增大其对周围DNA的吸收能力，有利于重组质粒进入细菌细胞，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查基因工程的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
15．（2025 巴中模拟）科学家发现一未知DNA分子，该DNA分子存在多种限制酶切位点。研究人员利用三种限制酶对该DNA分子进行不同的酶切处理，将处理后的DNA片段进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示。据图推断，下列选项最可能为该DNA分子原始图谱的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】限制性内切核酸酶．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】D
【分析】切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
【解答】解：A、由选项A的图可以看出，只有BglⅡ，XhoⅠ的酶切位点，不符合题意，A错误；
B、由选项B图可以看出，用HindⅢ切割产生的是8Kb，不符合题意，B错误；
C、由选项C图可以看出，无HindⅢ的酶切位点，C错误；
D、由选项D图可以看出，被XhoⅠ切割后产生了一个2Kb和14Kb的片段，被BglⅡ切割后产生了一个6Kb和10Kb的片段，被HindⅢ切割后产生了一个16Kb的片段，XhoⅠ+HindⅢ切割，产生一个2Kb和6Kb和8Kb的片段，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查限制酶的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
二．解答题（共5小题）
16．（2025 邛崃市校级二模）马铃薯在加工过程中，颜色会逐渐变成褐色，称为褐变。研究发现，多酚氧化酶（PPO）是导致马铃薯褐变的关键因素，而StPOT32基因是影响PPO合成的重要基因。研究者利用RNA干扰技术和外源基因清除等技术获取符合转基因生物安全，且抗褐化能力强的转基因马铃薯。请分析回答：
（1）导致马铃薯褐变的PPO，其合成需要经历相关基因的 转录和翻译 阶段。
（2）研究发现，在dsRNA干扰下，马铃薯褐变受到抑制，推测dsRNA能 抑制 （选填“促进”或“抑制”）StPOT32基因的表达。为得到dsRNA，研究者以StPOT32基因作为干涉靶点，使用StPOT32基因的片段StPPOi与含有patatin的P9286质粒构建RNA干扰载体，如图1所示，StPPOi上游的patatin的作用是 能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达 。
（3）研究者使用PCR技术验证RNA干扰载体是否成功构建时，需要设计相关引物，请在图2的4个引物中选出相关引物 ②和③ （填图中序号）。
（4）为检验dsRNA干扰效果，研究者对三组马铃薯块茎的PPO活性进行检测，结果如图3所示，其中B组所用的材料为 转入P9286空载体的马铃薯 。
（5）研究者构建RNA干扰载体所用的P9286质粒中含有外源基因清除系统，并用冷诱导启动子驱动。当该系统激活时，会清除两个融合识别位点LF之间的序列，这样操作的意义是 可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患 。
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；解决问题能力．
【答案】（1）转录和翻译
（2）抑制 能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达
（3）②和③
（4）转入P9286空载体的马铃薯
（5）可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患
【分析】1、基因工程：按照人们的意愿，把一种一种生物的某个基因提取出来，加以修饰，然后导入到另外一种生物的细胞中，定向的改造生物的遗传性状。
2、基因工程操作的工具：
（1）基因的“剪刀”——限制酶：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的切点上切割DNA分子；
（2）基因的“针线”——DNA连接酶：在具有相同黏性末端的DNA分子之间形成磷酸二酯键，将两个DNA片段连接起来；
（3）基因的运载体：常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
【解答】解：（1）多酚氧化酶（PPO）是蛋白质，合成过程需要经历基因的转录和翻译阶段。
（2）StPOT32基因是影响PPO合成的重要基因，多酚氧化酶（PPO）又是导致马铃薯褐变的关键因素。褐变受到抑制，说明StPOT32基因的表达受到抑制，所以dsRNA应该抑制StPOT32基因的表达。图1中注明patatin是马铃薯块茎中特异性表达的启动子，说明patatin能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达。
（3）构建成功的RNA干扰载体应包含patatin和StPPOi序列。研究者使用PCR技术验证RNA干扰载体是否成功构建时，设计的引物要能扩增出patatin和StPPOi序列，所以图2中应选择引物②和③。
（4）图3中转入RNA干扰载体成功的马铃薯的PPO酶活性低于非转基因马铃薯（野生型马铃薯），还应排除P9286质粒对PPO酶活性的影响，保证dsRNA干扰效果只与质粒中目的基因的表达有关，所以B组所用材料为转入P9286空载体的马铃薯。
（5）冷诱导启动子驱动基因表达，会清除两个融合识别位点LF之间的序列，即清除了导入马铃薯的外源基因，可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患。
故答案为：
（1）转录和翻译
（2）抑制 能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达
（3）②和③
（4）转入P9286空载体的马铃薯
（5）可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
17．（2025 湖南模拟）长叶烯是重质松节油的主要成分，具有木香和龙涎香气，溶于甲苯，不溶于水，是合成香料、合成树脂和高能燃料的重要原料。尽管资源分布广泛，但长叶烯的产量有限，工业化生产受到限制，微生物发酵则为合成长叶烯提供了绿色可持续的途径。现有研究以大肠杆菌内源的MEP途径为基础，以法尼基焦磷酸（FPP）为直接前体物质，在异源长叶烯合酶（lgfs）的催化作用下环化合成长叶烯。此过程的调控策略有：①引入经密码子优化的lgfs，②过表达大肠杆菌FPP合成过程中关键酶基因idi、ispA，提高前体物FPP的供应量，③加强大肠杆菌内源MEP途径2个关键酶基因dxs、dxr的表达。请回答下列问题：
（1）为构建如图甲所示的重组pET28a﹣lgfs表达载体，需先将经密码子优化的lgfs基因通过PCR特异性扩增，用于扩增lgfs基因的引物是指 能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的 5′端 （填“3′端”或“5′端”）。
注：ori：复制原点；KanR：卡那霉素抗性基因；erg20：酿酒酵母来源的FPP合酶关键酶基因。
（2）除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有 启动子、终止子 （答出2个结构即可）。将得到的重组pET28a﹣lgfs表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispAidi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣erg20﹣idi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispA﹣idi表达载体+重组pET28a﹣dxs﹣dxr表达载体，分别转入经 Ca2+ 处理的大肠杆菌，构建出重组菌株A、重组菌株B、重组菌株C、重组菌株D．
（3）将各重组菌株分别发酵后，检测不同发酵时长发酵样品中所含长叶烯的产量，结果如图乙所示。已知生成1molFPP需要2mol异戊烯基焦磷酸（IPP）和1mol二甲基烯丙基二磷酸（DMAPP），而MEP途径所产生的IPP与DMAPP摩尔比为5：1，过表达基因idi会使IPP和DMAPP的消耗和形成达到平衡转换，从而直接影响FPP的合成。另外，为避免IPP与DMAPP的积累对细胞生长产生毒性，需要加强FPP合酶的表达，在此，采用了2种不同来源FPP合酶，即大肠杆菌ispA和酿酒酵母来源的erg20进行加强，根据图乙结果推测ispA表达效果要优于erg20，判断依据是 48h内菌株B中长叶烯的产量均高于菌株C的产量 。在采用ispA的基础上，通过 过表达dxs、dxr基因 ，还可以使长叶烯产量得到显著提高。
（4）为验证代谢途径中各关键酶基因的转录水平能够影响长叶烯的产量，请写出关键实验步骤：① 提取总RNA ；② 逆转录 ；③荧光定量PCR。
【考点】基因工程的操作过程综合；遗传信息的转录和翻译．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸；5′端
（2）启动子、终止子；Ca2+
（3）48h内菌株B中长叶烯的产量均高于菌株C的产量；过表达dxs、dxr基因
（4）提取总RNA；逆转录
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选和获取
从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选，是基因工程的核心步骤。
（3）将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR技术等；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术等；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原﹣抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：（1）引物是一小段能与DNA母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，科研人员利用PCR技术在体外扩增lgfs基因，加入的引物是指能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。由于DNA聚合酶是从引物3′端开始延伸DNA链的，当添加限制酶识别序列在3′端时，在DNA合成过程中，后续添加的脱氧核苷酸会从3′端开始依次连接，那么新合成的DNA链上限制酶识别序列之后的部分可能会因为DNA聚合酶的延伸而被破坏，无法形成完整的限制酶识别序列，也就不能被限制酶切割，所以该限制酶识别序列应添加在引物的5′端。
（2）图示结构包括目的基因、标记基因、复制原点，质粒作为载体还需具备的结构有启动子、终止子等。在转化大肠杆菌前，一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
（3）由图乙结果可以看出：经过对比，48h内菌株B中长叶烯的产量高于菌株C的产量，说明大肠杆菌内源的FPP合酶即ispA表达效果要优于酵母来源的erg20。对比重组菌株D（在采用ispA的基础上，同时过表达ispA、idi并加强MEP途径关键酶dxs﹣dxr表达）和重组菌株B（仅含ispA），可以发现重组菌株D的长叶烯产量显著高于重组菌株B，所以在采用ispA的基础上，通过过表达idi并加强MEP途径关键酶dxs﹣dxr表达，还可以使长叶烯产量得到显著提高。
（4）检测各关键酶基因的转录水平，即检测各关键酶的mRNA的水平。用PCR检测mRNA水平时，需先提取总RNA，然后逆转录成cDNA，PCR是以DNA为模板进行扩增的。
故答案为：
（1）能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸；5′端
（2）启动子、终止子；Ca2+
（3）48h内菌株B中长叶烯的产量均高于菌株C的产量；过表达dxs、dxr基因
（4）提取总RNA；逆转录
【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
18．（2025 枣庄模拟）中国“干扰素之父”侯云德院士于1982年成功研发我国第一个基因工程创新药物——干扰素。干扰素是一种白细胞产生的具有抗病毒能力的分泌蛋白。研究人员从感染病毒的鸡白细胞提取全基因组mRNA，利用PCR技术获取鸡干扰素基因，图1表示鸡干扰素蛋白有关的基因片段，序号①～④表示引物。然后将获取的目的基因连接在大肠杆菌的pET32a质粒（5900bp，注：bp表示碱基对）上，图2表示pET32a质粒及其上部分限制酶切割位点。最后将重组质粒导入大肠杆菌后获得成熟干扰素。
（1）利用鸡白细胞总mRNA获得干扰素蛋白基因，需要在 逆转录 酶的作用下先合cDNA。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列，信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链，其在干扰素合成中的作用是 引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成 。
（2）为了获取不含信号肽序列的干扰素基因，在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是 ②④ ，为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上需要在目的基因的两端添加 EcoRⅠ、XhoⅠ； 限制酶的序列。PCR扩增过程除了引物，还需要的条件有 模板、4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶、含Mg2+缓冲液 （答出2点）。
（3）为了检测目的基因是否插入pET32a质粒，利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒，然后对产物进行电泳，结果如图3，样品 2 最可能是插入了目的基因的重组质粒，判断的理由是 EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段 。
【考点】基因工程的操作过程综合；DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）逆转录；引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成
（2）②④；EcoRⅠ、XhoⅠ；模板、4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶、含Mg2+缓冲液
（3）2；EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样； （4）目的基因的检测与鉴定。
【解答】解：（1）利用鸡白细胞总mRNA获得干扰素蛋白基因，需要经过RNA变成相应的DNA逆转录过程，需要逆转录酶的作用下先合cDNA。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列，信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链，指导新生的多肽链和核糖体与内质网膜结合，使蛋白质的合成和加工在粗面内质网上进行，所以其在干扰素合成中的作用是引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成。
（2）为了获取不含信号肽序列的干扰素基因，在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是②④，其他引物会导致含信号肽序列的干扰素基因的合成，为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上，需要在目的基因两端添加可以与质粒酶切位点互补的限制酶识别序列，需要在目的基因的两端添加EcoRⅠ、XhoⅠ限制酶的序列，PCR扩增过程除了引物，还需要的条件有相应的模板；原料是4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）；耐高温的DNA聚合酶；含Mg2+缓冲液。
（3）为了检测目的基因是否插入pET32a质粒，利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒，然后对产物进行电泳，结果如图3，因为一个切割位点只会将环状的质粒切割成一条线性的DNA，有两个切割位点才能切成2条片段，根据题图分析EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段，所以样品2最可能是插入了目的基因的重组质粒。
故答案为：
（1）逆转录；引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成
（2）②④；EcoRⅠ、XhoⅠ；模板、4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶、含Mg2+缓冲液
（3）2；EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
19．（2025 商洛模拟）pBR322质粒的结构如图所示，图中的BamHⅠ和SalⅠ表示限制酶，实验人员用这两种限制酶切割pBR322质粒和X基因，以便构建重组质粒，然后导入大肠杆菌中进行培养和筛选。回答下列问题：
（1）与只选择一种限制酶相比，实验人员选择BamHⅠ和SalⅠ同时切割质粒和X基因的优点是 避免pBR322质粒和X基因自身环化，避免目的基因和质粒反向连接 （答出1点）。
（2）培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体，其目的是① 让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代 ；② 使X基因能够表达和发挥作用 。
（3）将X基因导入大肠杆菌的过程中，存在未导入质粒、导入空质粒（不含有X基因）或导入重组质粒的情况。
①若要筛选出未导入质粒的大肠杆菌和导入了质粒的大肠杆菌（包括空质粒、重组质粒），最好将大肠杆菌培养在含有 氯霉素 的培养基上。
②实验人员进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进行筛选，应将大肠杆菌培养在含有 四环素 的培养基上，理由是 导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长 。
（4）实验人员运用PCR等技术对导入了重组质粒的三株大肠杆菌（XE1、XE2、XE3）进行检测，结果如表所示。表中结果显示，XE1、XE3中未能检测到X蛋白，推测这两株大肠杆菌的基因表达分别在 转录 、 翻译 过程中出现异常。
检测项目 X基因 X基因的mRNA X蛋白
XE1 + — —
XE2 + + +
XE3 + + —
注：“+”表示阳性，“—”表示阴性。
【考点】基因工程的操作过程综合；DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）避免pBR322质粒和X基因自身环化，避免目的基因和质粒反向连接
（2）让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代 使X基因能够表达和发挥作用
（3）氯霉素 四环素 导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长
（4）转录 翻译
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选和获取
从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选，是基因工程的核心步骤。
（3）将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR技术等；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术等；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原﹣抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：（1）与只选择一种限制酶相比，实验人员选择BamHⅠ和SalⅠ同时切割质粒和X基因可避免pBR322质粒和X基因自身环化，以及目的基因和质粒反向连接。
（2）培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体，其目的是让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代，同时使X基因能够表达和发挥作用。
（3）未导入质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均不能生长。导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长。综上所述，若要筛选出未导入质粒的大肠杆菌和导入了质粒的大肠杆菌（包括空质粒、重组质粒），最好将大肠杆菌培养在含有氯霉素的培养基上。进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进行筛选时，应将大肠杆菌培养在含有四环素的培养基上。
（4）XE1的X基因成功导入，但X基因没有转录成mRNA。XE3的X基因成功导入，能检测到X基因的mRNA，但不能检测到X蛋白，说明mRNA未能翻译出X蛋白。
故答案为：
（1）避免pBR322质粒和X基因自身环化，避免目的基因和质粒反向连接
（2）让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代 使X基因能够表达和发挥作用
（3）氯霉素 四环素 导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长
（4）转录 翻译
【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
20．（2025 德阳模拟）为了培育既抗除草剂（草甘膦），又抗冻的烟草植株，科学家将抗草甘膦基因（Aro基因，存在EcoRⅠ酶切位点）和抗冻基因（Cor基因，存在Bell酶切位点）采用融合PCR技术（原理如图所示）连接起来构建为Aro﹣Cor融合基因并进行了扩增，再将融合基因导入烟草细胞培育既抗除草剂又抗冻的转基因烟草，过程如下。请分析回答：
（1）在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列 不相同 （填“相同”或“不相同”），变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是 两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸 。为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接 BamHⅠ和MunⅠ 的限制酶识别序列。
（2）上述培育转基因烟草过程中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是 农杆菌转化法 ，将农杆菌和烟草细胞按比例充分混匀，3天后转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是 潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞 。
（3）植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的 生长发育有显著影响 的微量有机物。在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的 浓度和比例 来观察其对细胞发育的影响。
【考点】基因工程的操作过程综合；植物的组织培养．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）不相同 两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸 BamHⅠ和MunⅠ
（2）农杆菌转化法 潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞
（3）生长发育有显著影响 浓度和比例
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【解答】解：（1）在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列不相同。因为引物2要结合Aro基因的特定序列，引物3要结合Cor基因的特定序列，它们的结合位点不同，所以碱基序列不同。变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是融合基因的两端序列是已知的，可以根据已知序列合成与两端互补的引物，在第一次延伸反应后产生的新的DNA链两端就可以作为后续延伸反应的模板，不需要额外添加引物，即两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸。为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，由图可以看出，Aro﹣Cor融合基因两端有EcoRⅠ、Bcl I，为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接，引物1一端应该链接BamHⅠ，引物4一端应该链接MunⅠ。
（2）图中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是农杆菌转化法，转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞。
（3）植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的浓度或比例来观察其对细胞发育的影响。
故答案为：
（1）不相同 两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸 BamHⅠ和MunⅠ
（2）农杆菌转化法 潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞
（3）生长发育有显著影响 浓度和比例
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
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高考生物考前冲刺押题预测 基因工程
一．选择题（共15小题）
1．（2025 菏泽一模）肝脏是生物实验中的常见材料。下列关于肝脏操作处理与目的不相符的是（ ）
A．在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液——粗提取DNA
B．向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液——检测过氧化氢酶的催化效率
C．在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH——比较不同pH下酶的活性
D．在2mL鲜肝提取液中先后加入双缩脲试剂A液1mL和B液4滴——检测蛋白质
2．（2025 黄山模拟）抗虫和耐除草剂玉米“双抗12﹣5”是我国自主研发的转基因品种。在转基因产品的研发、生产、销售等环节，可采用PCR技术进行基因监测，为转基因生物安全监管提供依据。下列叙述错误的是（ ）
A．PCR开始阶段的预变性可使模板DNA变性更充分
B．PCR循环过程中，复性的目的是使DNA聚合酶与模板相结合
C．进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物
D．安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市
3．（2025 德阳模拟）科研人员利用TALEN基因编辑技术构建RPE65基因编辑的家犬，建立RPE65基因突变动物模型，TALEN编辑体系主要由特异性的DNA识别域和非特异性的FokI内切核酸酶构成，DNA识别域由多个TALE蛋白连接而成。该系统能对DNA靶序列进行剪切，造成DNA双链断裂，诱导DNA产生修复，从而达到对基因序列进行改造的目的。下列说法错误的是（ ）
A．TALE能识别DNA特异位点，发挥靶向作用
B．FokI内切核酸酶作用于DNA的磷酸二酯键
C．可用显微注射的方式将目的基因导入家犬的受精卵
D．受精卵通过有丝分裂形成体积增大的桑葚胚
4．（2024秋 青岛期末）将一段编码序列（CDS）插入到一个载体上，将该载体命名为pVN2024。如图A所示，将CDS插入到载体的SacⅡ位点，该位点位于lacZ基因的MCS区（含多个酶切位点），CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstⅠ的酶切位点。为确认CDS的大小和插入方向，科研人员用不同的限制酶切割重组质粒并进行电泳，结果如图B。下列说法错误的是（ ）
A载体示意图，方框内表示载体中限制酶识别位点；B不同限制酶切割产物的电泳示意图，M为标准电泳条带
A．SpeⅠ酶切可用于判断CDS插入的方向
B．与lacZ基因相比，CDS插入时方向相反
C．CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRⅠ识别位点
D．若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切，电泳能检测到4个不同条带
5．（2025 中山市校级开学）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化叙述正确的有（ ）
①在新鲜梨汁中加入斐林试剂，混匀后水浴加热条件下由无色变成砖红色
②在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成紫色
③在厌氧发酵果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色
④果酒发酵时释放的气体能够使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄
⑤在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成蓝色
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
6．（2025 柳州模拟）科学家常利用λ﹣Red同源重组酶系统进行基因敲除。图为科学家运用A﹣Red同源重组酶系统到大肠杆菌（E．coli）内进行靶基因敲除的过程，其中重组质粒pKD46在30℃时正常复制，而37℃时自动丢失。下列说法正确的是（ ）
A．HA1和HA2分别添加在两种引物的5'和3'端
B．过程I和Ⅱ的培养温度分别是30℃、37℃
C．靶基因敲除过程，只发生磷酸二酯键的断裂及合成
D．若过程I是使用含青霉素的培养基成功筛选出含质粒pKD46的大肠杆菌，则说明该大肠杆菌自身含有青霉素抗性基因
7．（2024秋 昌平区期末）人胰岛素分子容易聚合导致药效降低，可采用PCR技术改造人胰岛素基因（如图），下列说法错误的是（ ）
A．可通过人工合成获取突变型目的基因
B．上述方法可将待突变序列改造成5′﹣AAGCCC﹣3′
C．需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D．通过电泳检测PCR产物，可确定基因是否改造成功
8．（2025 五华区校级开学）由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E，如图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ）
A．选择EcoRⅤ或SmaⅠ对载体P进行酶切，再用T4DNA连接酶连接目的基因和载体P
B．为防止载体E自身环化，可选用XhoⅠ和PstⅠ对重组载体P和载体E进行酶切
C．载体E中的a是终止密码子序列，其作用是使转录在所需要的地方停下来
D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体E成功导入受体细胞
9．（2025 武汉模拟）PCR技术的每轮循环可以分为变性、复性、延伸三步。引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值。下列叙述正确的是（ ）
A．引物与模板链的结合属于延伸过程
B．变性过程的温度一般要低于复性过程
C．复性过程的温度应设置为略低于Tm值
D．引物的Tm值越接近，引物之间越容易结合
10．（2024秋 丰台区期末）分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体。科研人员对麦根腐平脐蠕孢中与分生孢子形成相关的Bsb基因进行研究，构建了Bsb基因缺失突变体Bsb﹣n和在此基础上重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb﹣c，检测相关指标，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．麦根腐平脐蠕孢通过减数分裂产生分生孢子
B．Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低
C．获得Bsb﹣n和Bsb﹣c都需构建基因表达载体
D．Bsb﹣c组是为了进一步验证Bsb基因的功能
11．（2025 博野县校级开学）洋葱是中学生物实验常用的材料，下列叙述错误的是（ ）
A．研磨洋葱管状叶时加入SiO2有助于增加滤液中色素含量
B．观察洋葱鳞片叶表皮细胞，可观察到加倍的染色体
C．提取等量根尖分生区和成熟区组织的DNA，成熟区的提取量低
D．利用台盼蓝染液可探究洋葱根尖成熟区细胞膜和细胞壁的通透性
12．（2025 天津开学）某同学对质粒进行限制酶切割时，发现质粒完全没有被切割。分析可能的原因并提出解决方法，下列相关叙述错误的是（ ）
A．限制酶已失活，换成新限制酶
B．酶切温度过高，适当降低温度
C．限制酶用量少，适当增加酶量
D．质粒发生突变，换成正常质粒
13．（2025 广东开学）层析、离心和电泳都是物质分离常用的方法。下列分离方法和依据对应错误的是（ ）
A．纸层析法——各种光合色素的分子量不同
B．差速离心法——各种细胞器颗粒大小不同
C．琼脂糖凝胶电泳——DNA的分子量大小不同
D．离心法——15N/15N﹣DNA和14N/14N﹣DNA的相对分子质量不同
14．（2025 四川模拟）幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒
B．从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株即为目的菌株
C．用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接
D．将重组质粒导入细菌的过程中，需用Ca2+处理以增大其对周围DNA的吸收
15．（2025 巴中模拟）科学家发现一未知DNA分子，该DNA分子存在多种限制酶切位点。研究人员利用三种限制酶对该DNA分子进行不同的酶切处理，将处理后的DNA片段进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示。据图推断，下列选项最可能为该DNA分子原始图谱的是（ ）
A． B．
C． D．
二．解答题（共5小题）
16．（2025 邛崃市校级二模）马铃薯在加工过程中，颜色会逐渐变成褐色，称为褐变。研究发现，多酚氧化酶（PPO）是导致马铃薯褐变的关键因素，而StPOT32基因是影响PPO合成的重要基因。研究者利用RNA干扰技术和外源基因清除等技术获取符合转基因生物安全，且抗褐化能力强的转基因马铃薯。请分析回答：
（1）导致马铃薯褐变的PPO，其合成需要经历相关基因的 阶段。
（2）研究发现，在dsRNA干扰下，马铃薯褐变受到抑制，推测dsRNA能 （选填“促进”或“抑制”）StPOT32基因的表达。为得到dsRNA，研究者以StPOT32基因作为干涉靶点，使用StPOT32基因的片段StPPOi与含有patatin的P9286质粒构建RNA干扰载体，如图1所示，StPPOi上游的patatin的作用是 。
（3）研究者使用PCR技术验证RNA干扰载体是否成功构建时，需要设计相关引物，请在图2的4个引物中选出相关引物 （填图中序号）。
（4）为检验dsRNA干扰效果，研究者对三组马铃薯块茎的PPO活性进行检测，结果如图3所示，其中B组所用的材料为 。
（5）研究者构建RNA干扰载体所用的P9286质粒中含有外源基因清除系统，并用冷诱导启动子驱动。当该系统激活时，会清除两个融合识别位点LF之间的序列，这样操作的意义是 。
17．（2025 湖南模拟）长叶烯是重质松节油的主要成分，具有木香和龙涎香气，溶于甲苯，不溶于水，是合成香料、合成树脂和高能燃料的重要原料。尽管资源分布广泛，但长叶烯的产量有限，工业化生产受到限制，微生物发酵则为合成长叶烯提供了绿色可持续的途径。现有研究以大肠杆菌内源的MEP途径为基础，以法尼基焦磷酸（FPP）为直接前体物质，在异源长叶烯合酶（lgfs）的催化作用下环化合成长叶烯。此过程的调控策略有：①引入经密码子优化的lgfs，②过表达大肠杆菌FPP合成过程中关键酶基因idi、ispA，提高前体物FPP的供应量，③加强大肠杆菌内源MEP途径2个关键酶基因dxs、dxr的表达。请回答下列问题：
（1）为构建如图甲所示的重组pET28a﹣lgfs表达载体，需先将经密码子优化的lgfs基因通过PCR特异性扩增，用于扩增lgfs基因的引物是指 。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的 （填“3′端”或“5′端”）。
注：ori：复制原点；KanR：卡那霉素抗性基因；erg20：酿酒酵母来源的FPP合酶关键酶基因。
（2）除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有 （答出2个结构即可）。将得到的重组pET28a﹣lgfs表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispAidi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣erg20﹣idi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispA﹣idi表达载体+重组pET28a﹣dxs﹣dxr表达载体，分别转入经 处理的大肠杆菌，构建出重组菌株A、重组菌株B、重组菌株C、重组菌株D．
（3）将各重组菌株分别发酵后，检测不同发酵时长发酵样品中所含长叶烯的产量，结果如图乙所示。已知生成1molFPP需要2mol异戊烯基焦磷酸（IPP）和1mol二甲基烯丙基二磷酸（DMAPP），而MEP途径所产生的IPP与DMAPP摩尔比为5：1，过表达基因idi会使IPP和DMAPP的消耗和形成达到平衡转换，从而直接影响FPP的合成。另外，为避免IPP与DMAPP的积累对细胞生长产生毒性，需要加强FPP合酶的表达，在此，采用了2种不同来源FPP合酶，即大肠杆菌ispA和酿酒酵母来源的erg20进行加强，根据图乙结果推测ispA表达效果要优于erg20，判断依据是 。在采用ispA的基础上，通过 ，还可以使长叶烯产量得到显著提高。
（4）为验证代谢途径中各关键酶基因的转录水平能够影响长叶烯的产量，请写出关键实验步骤：① ；② ；③荧光定量PCR。
18．（2025 枣庄模拟）中国“干扰素之父”侯云德院士于1982年成功研发我国第一个基因工程创新药物——干扰素。干扰素是一种白细胞产生的具有抗病毒能力的分泌蛋白。研究人员从感染病毒的鸡白细胞提取全基因组mRNA，利用PCR技术获取鸡干扰素基因，图1表示鸡干扰素蛋白有关的基因片段，序号①～④表示引物。然后将获取的目的基因连接在大肠杆菌的pET32a质粒（5900bp，注：bp表示碱基对）上，图2表示pET32a质粒及其上部分限制酶切割位点。最后将重组质粒导入大肠杆菌后获得成熟干扰素。
（1）利用鸡白细胞总mRNA获得干扰素蛋白基因，需要在 酶的作用下先合cDNA。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列，信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链，其在干扰素合成中的作用是 。
（2）为了获取不含信号肽序列的干扰素基因，在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是 ，为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上需要在目的基因的两端添加 限制酶的序列。PCR扩增过程除了引物，还需要的条件有 （答出2点）。
（3）为了检测目的基因是否插入pET32a质粒，利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒，然后对产物进行电泳，结果如图3，样品 最可能是插入了目的基因的重组质粒，判断的理由是 。
19．（2025 商洛模拟）pBR322质粒的结构如图所示，图中的BamHⅠ和SalⅠ表示限制酶，实验人员用这两种限制酶切割pBR322质粒和X基因，以便构建重组质粒，然后导入大肠杆菌中进行培养和筛选。回答下列问题：
（1）与只选择一种限制酶相比，实验人员选择BamHⅠ和SalⅠ同时切割质粒和X基因的优点是 （答出1点）。
（2）培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体，其目的是① ；② 。
（3）将X基因导入大肠杆菌的过程中，存在未导入质粒、导入空质粒（不含有X基因）或导入重组质粒的情况。
①若要筛选出未导入质粒的大肠杆菌和导入了质粒的大肠杆菌（包括空质粒、重组质粒），最好将大肠杆菌培养在含有 的培养基上。
②实验人员进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进行筛选，应将大肠杆菌培养在含有 的培养基上，理由是 。
（4）实验人员运用PCR等技术对导入了重组质粒的三株大肠杆菌（XE1、XE2、XE3）进行检测，结果如表所示。表中结果显示，XE1、XE3中未能检测到X蛋白，推测这两株大肠杆菌的基因表达分别在 、 过程中出现异常。
检测项目 X基因 X基因的mRNA X蛋白
XE1 + — —
XE2 + + +
XE3 + + —
注：“+”表示阳性，“—”表示阴性。
20．（2025 德阳模拟）为了培育既抗除草剂（草甘膦），又抗冻的烟草植株，科学家将抗草甘膦基因（Aro基因，存在EcoRⅠ酶切位点）和抗冻基因（Cor基因，存在Bell酶切位点）采用融合PCR技术（原理如图所示）连接起来构建为Aro﹣Cor融合基因并进行了扩增，再将融合基因导入烟草细胞培育既抗除草剂又抗冻的转基因烟草，过程如下。请分析回答：
（1）在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列 （填“相同”或“不相同”），变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是 。为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接 的限制酶识别序列。
（2）上述培育转基因烟草过程中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是 ，将农杆菌和烟草细胞按比例充分混匀，3天后转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是 。
（3）植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的 的微量有机物。在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的 来观察其对细胞发育的影响。
高考生物考前冲刺押题预测 基因工程
参考答案与试题解析
一．选择题（共15小题）
1．（2025 菏泽一模）肝脏是生物实验中的常见材料。下列关于肝脏操作处理与目的不相符的是（ ）
A．在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液——粗提取DNA
B．向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液——检测过氧化氢酶的催化效率
C．在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH——比较不同pH下酶的活性
D．在2mL鲜肝提取液中先后加入双缩脲试剂A液1mL和B液4滴——检测蛋白质
【考点】DNA的粗提取与鉴定；蛋白质的检测；酶的特性及应用．
【专题】正推法；从生物材料提取特定成分；理解能力．
【答案】C
【分析】DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。
【解答】解：A、由于DNA不溶于酒精溶液，而细胞中的某些蛋白质等杂质溶于酒精，因此在离心后肝脏研磨液的上清液中加入等量冷却的酒精溶液可以粗提取DNA，A正确；
B、肝脏研磨液中含有过氧化氢酶，向2mL过氧化氢溶液中滴入2滴肝脏研磨液，可以检测过氧化氢酶的催化效率，B正确；
C、比较不同pH下酶的活性，需要设置不同的pH条件，在25mL肝匀浆中滴入5滴HCl溶液后测pH，只能测定该pH条件下酶的活性，而不能比较不同pH下酶的活性，C错误；
D、鲜肝提取液中含有蛋白质，蛋白质的检测试剂是双缩脲试剂，因此在2mL鲜肝提取液中注入1mL双缩脲试剂A液后滴入双缩脲试剂B液可以检测蛋白质，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查的是DNA的粗提取与鉴定的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
2．（2025 黄山模拟）抗虫和耐除草剂玉米“双抗12﹣5”是我国自主研发的转基因品种。在转基因产品的研发、生产、销售等环节，可采用PCR技术进行基因监测，为转基因生物安全监管提供依据。下列叙述错误的是（ ）
A．PCR开始阶段的预变性可使模板DNA变性更充分
B．PCR循环过程中，复性的目的是使DNA聚合酶与模板相结合
C．进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物
D．安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】正推法；PCR技术；理解能力．
【答案】B
【分析】PCR过程为：①变性，当温度上升到90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解旋为单链；②复性，当温度降低到50℃左右是，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合；③延伸，温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸，在DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【解答】解：A、在变性过程中氢键断裂，双链DNA解旋为单链，预变性是使模板DNA充分变性，A正确；
B、PCR循环过程中，复性的目的是使引物与模板相结合，B错误；
C、进行PCR基因监测时，应使用待检目的基因的特征序列作为引物，保证能获得目的基因，C正确；
D、转基因产品需要进行安全评估才能上市，所以安全监管中，应阻止检测出转基因扩增产物的非转基因标识农产品上市，D正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查的是DNA片段的扩增与电泳鉴定的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
3．（2025 德阳模拟）科研人员利用TALEN基因编辑技术构建RPE65基因编辑的家犬，建立RPE65基因突变动物模型，TALEN编辑体系主要由特异性的DNA识别域和非特异性的FokI内切核酸酶构成，DNA识别域由多个TALE蛋白连接而成。该系统能对DNA靶序列进行剪切，造成DNA双链断裂，诱导DNA产生修复，从而达到对基因序列进行改造的目的。下列说法错误的是（ ）
A．TALE能识别DNA特异位点，发挥靶向作用
B．FokI内切核酸酶作用于DNA的磷酸二酯键
C．可用显微注射的方式将目的基因导入家犬的受精卵
D．受精卵通过有丝分裂形成体积增大的桑葚胚
【考点】基因工程在农牧、医疗、食品等方面的应用；基因工程的操作过程综合．
【专题】正推法；基因工程；胚胎工程；理解能力．
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因﹣﹣PCR技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA﹣﹣PCR技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质﹣﹣抗原﹣抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：A、“TALEN编辑体系主要由特异性的DNA识别域和非特异性的FokI内切核酸酶构成，DNA识别域由多个TALE蛋白连接而成。该系统能对DNA靶序列进行剪切”，这说明TALE确实能识别DNA的特异位点，并发挥靶向作用，A正确；
B、FokI内切核酸酶的作用是切割DNA，而DNA的基本结构单元是核苷酸，核苷酸之间是通过磷酸二酯键连接的。所以，当FokI内切核酸酶切割DNA时，它实际上是在切断磷酸二酯键，B正确；
C、在基因工程中，将目的基因导入动物细胞（如家犬的受精卵）的常用方法是显微注射，C正确；
D、受精卵通过有丝分裂发育形成桑葚胚，在形成桑葚胚的过程中，细胞数目不断增多，但总体积基本不变或略有减小，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查了基因编辑技术（TALEN基因编辑技术）、目的基因导入动物细胞的方法以及早期胚胎发育等知识点，意在考查学生对基因工程和胚胎工程相关知识的理解，检验学生对基础概念和技术的掌握程度，提升学生分析和应用相关知识的能力。
4．（2024秋 青岛期末）将一段编码序列（CDS）插入到一个载体上，将该载体命名为pVN2024。如图A所示，将CDS插入到载体的SacⅡ位点，该位点位于lacZ基因的MCS区（含多个酶切位点），CDS的终止子上游0.8kb处有一个PstⅠ的酶切位点。为确认CDS的大小和插入方向，科研人员用不同的限制酶切割重组质粒并进行电泳，结果如图B。下列说法错误的是（ ）
A载体示意图，方框内表示载体中限制酶识别位点；B不同限制酶切割产物的电泳示意图，M为标准电泳条带
A．SpeⅠ酶切可用于判断CDS插入的方向
B．与lacZ基因相比，CDS插入时方向相反
C．CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRⅠ识别位点
D．若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切，电泳能检测到4个不同条带
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】A
【分析】线性空载体为3.0kb，MCS上有两个EcoRⅠ位点，EcoRⅠ酶切后产生3.0kb、2.1kb、0.5kb共3个片段，说明CDS长度为2.6kb。
【解答】解：A、SpeⅠ酶切后产生的两个片段为4.3kb和1.3kb，由此只能推出CDS中间位置上有1个SpeⅠ酶切位点，但不能判断CDS插入的方向，A错误；
B、PstⅠ切割后产生了0.8kb的片段，结合图A可知，PstⅠ位于CDS的终止子位置，则与lacZ基因相比，CDS插入时方向相反，B正确；
C、线性空载体为3.0kb，MCS上有两个EcoRⅠ位点，EcoRⅠ酶切后产生3.0kb、2.1kb、0.5kb共3个片段，说明CDS长度为2.6kb，在距一端0.5kb处有一个EcoRⅠ识别位点，C正确；
D、由图B可知，重组质粒上有3个EcoRⅠ位点，1个SpeⅠ位点，该重组质粒为一个环状质粒，若重组质粒同时用EcoRⅠ和SpeⅠ酶切，电泳能检测到4个不同条带，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
5．（2025 中山市校级开学）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化叙述正确的有（ ）
①在新鲜梨汁中加入斐林试剂，混匀后水浴加热条件下由无色变成砖红色
②在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成紫色
③在厌氧发酵果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色
④果酒发酵时释放的气体能够使溴麝香草酚蓝溶液由绿变蓝再变黄
⑤在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后溶液逐渐由无色变成蓝色
A．1项 B．2项 C．3项 D．4项
【考点】DNA的粗提取与鉴定；糖类的检测；蛋白质的检测；探究酵母菌的呼吸方式．
【专题】教材经典实验；蛋白质 核酸的结构与功能；糖类 脂质的种类和作用；理解能力．
【答案】A
【分析】斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。
【解答】解：①：斐林试剂本身是蓝色的（由氢氧化钠溶液与硫酸铜蓝色溶液混合而成），在新鲜梨汁中加入斐林试剂，混匀后水浴加热条件下，梨汁中的还原糖与斐林试剂反应，会由蓝色变成砖红色，而不是由无色变成砖红色，①错误。
②：双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，蛋白质中的肽键在碱性条件下能与铜离子结合，生成紫色络合物。而氨基酸中没有肽键结构，在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，溶液不会由无色变成紫色，②错误。
③：在厌氧发酵果汁中，酵母菌无氧呼吸产生酒精，酒精能与酸性重铬酸钾溶液反应，混匀后由橙色变成灰绿色，③正确。
④：果酒发酵时释放的气体是二氧化碳，二氧化碳能够使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，而不是由绿变蓝再变黄，④错误。
⑤：在DNA溶液中加入二苯胺试剂，需要沸水浴加热后溶液才会由无色变成蓝色，常温下混匀不会变色，⑤错误。
综上，A正确，BCD错误。
故选：A。
【点评】本题考查了糖类、蛋白质的检测，探究酵母菌呼吸方式以及DNA鉴定等实验中的颜色变化，意在考查学生对相关实验原理和操作的掌握程度。
6．（2025 柳州模拟）科学家常利用λ﹣Red同源重组酶系统进行基因敲除。图为科学家运用A﹣Red同源重组酶系统到大肠杆菌（E．coli）内进行靶基因敲除的过程，其中重组质粒pKD46在30℃时正常复制，而37℃时自动丢失。下列说法正确的是（ ）
A．HA1和HA2分别添加在两种引物的5'和3'端
B．过程I和Ⅱ的培养温度分别是30℃、37℃
C．靶基因敲除过程，只发生磷酸二酯键的断裂及合成
D．若过程I是使用含青霉素的培养基成功筛选出含质粒pKD46的大肠杆菌，则说明该大肠杆菌自身含有青霉素抗性基因
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】B
【分析】基因工程是指按照人们的愿望，进行严格的设计，通过体外DNA重组和转基因技术，赋予生物以新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品．基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，又叫做DNA重组技术。
【解答】解：A、HA1和HA2分别添加在两种引物的5'端，A错误；
B、过程Ⅰ是pKD46导入受体菌，并在受体菌内进行复制，因此所需温度为30℃，过程Ⅱ需除去重组质粒pKD46，所需温度为37℃，B正确；
C、为通过同源重组将大肠杆菌基因组DNA上的特定靶基因敲除，除发生磷酸二酯键的断裂及合成，也发生氢键的断裂和形成，C错误；
D、若过程I是使用含青霉素的培养基成功筛选出含质粒pKD46的大肠杆菌，则说明该大肠杆菌自身不含有青霉素抗性基因，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
7．（2024秋 昌平区期末）人胰岛素分子容易聚合导致药效降低，可采用PCR技术改造人胰岛素基因（如图），下列说法错误的是（ ）
A．可通过人工合成获取突变型目的基因
B．上述方法可将待突变序列改造成5′﹣AAGCCC﹣3′
C．需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸
D．通过电泳检测PCR产物，可确定基因是否改造成功
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】模式图；PCR技术；理解能力．
【答案】D
【分析】PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。每次循环可以分为变性、复性和延伸三步。其过程如下：①高温变性：当温度上升到90℃以上时，双链DNA解聚为单链。②低温复性：温度下降到50℃左右，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。③中温延伸：温度上升到72℃左右，溶液中的四种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。
【解答】解：A、在基因工程中，确实可以通过人工合成的方法获取目的基因，包括突变型目的基因，A正确；
B、根据图示，正常引物延伸方向是从5'到3'，突变引物延伸方向也是从5'到3'，按照碱基互补配对原则，最终得到的突变序列应该是5'﹣AAGCCC﹣3’，B正确；
C、PCR技术需要在耐高温的DNA聚合酶作用下进行延伸，这是PCR技术的基本条件之一，C正确；
D、基因改造成功与否不仅取决于是否扩增出特定片段，还涉及到基因序列的精确改变、是否插入或缺失特定碱基对、基因表达情况以及是否产生预期的功能变化等多方面，电泳只能直观呈现DNA片段的大小和数量，无法反映基因内部序列的精确改变以及功能上的变化，D错误。
故选：D。
【点评】本题考查PCR技术的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
8．（2025 五华区校级开学）由于PCR扩增出的目的基因末端为平末端，且无合适的限制酶识别序列，需借助中间载体P将目的基因接入载体E，如图为两种载体的结构和相关限制酶的识别序列。下列叙述正确的是（ ）
A．选择EcoRⅤ或SmaⅠ对载体P进行酶切，再用T4DNA连接酶连接目的基因和载体P
B．为防止载体E自身环化，可选用XhoⅠ和PstⅠ对重组载体P和载体E进行酶切
C．载体E中的a是终止密码子序列，其作用是使转录在所需要的地方停下来
D．若受体细胞表现出抗性基因的相应性状，表明重组载体E成功导入受体细胞
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】B
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：可利用PCR技术扩增和人工合成；
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是钙离子处理法；
（4）目的基因的检测与鉴定：
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因；②检测目的基因是否转录出了mRNA；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原﹣抗体杂交技术；
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：AB、中间载体P和载体E均含有XhoⅠ和PstI酶识别序列，故可选用XhoⅠ和PstI酶进行酶切，载体P的这两种酶识别序列中含有EcoRV识别位点，切割得到平末端，可以用于连接目的基因，SmaⅠ酶虽然也能切割得到平末端，但是其识别位点没有位于XhoⅠ和PstI酶识别位点之间，故不能选择其对中间载体P进行切割，连接平末端只能用T4DNA连接酶，A错误，B正确；
C、载体E中的a是终止子序列，C错误；
D、无论重组载体E是否构建成功，只要载体E导入了受体细胞都能表现出抗性基因的相应性状，D错误。
故选：B。
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
9．（2025 武汉模拟）PCR技术的每轮循环可以分为变性、复性、延伸三步。引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值。下列叙述正确的是（ ）
A．引物与模板链的结合属于延伸过程
B．变性过程的温度一般要低于复性过程
C．复性过程的温度应设置为略低于Tm值
D．引物的Tm值越接近，引物之间越容易结合
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】正推法；PCR技术；理解能力．
【答案】C
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应，是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术。其原理为DNA复制。PCR的前提条件：要有一段已知目的基因的核苷酸序以便合成一对引物。其过程为：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；②低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链。
【解答】解：A、PCR一般要经历三十多次循环，每次循环可以分为变性、复性和延伸三步，引物与模板链的结合属于复性过程，A错误；
B、变性过程的温度一般要高于复性过程，变性的目的是使DNA解旋成为单链，B错误；
C、题意显示，引物与其模板链形成的杂合分子的解链温度称为引物的Tm值，复性过程的温度应设置为略低于Tm值，否则会导致解螺旋发生，C正确；
D、引物的Tm值越接近，引物之间越不容易结合，因为该温度下氢键不容易形成，D错误。
故选：C。
【点评】本题考查PCR技术的相关内容，要求学生能运用所学的知识正确作答。
10．（2024秋 丰台区期末）分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体。科研人员对麦根腐平脐蠕孢中与分生孢子形成相关的Bsb基因进行研究，构建了Bsb基因缺失突变体Bsb﹣n和在此基础上重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb﹣c，检测相关指标，结果如图。下列叙述不正确的是（ ）
A．麦根腐平脐蠕孢通过减数分裂产生分生孢子
B．Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低
C．获得Bsb﹣n和Bsb﹣c都需构建基因表达载体
D．Bsb﹣c组是为了进一步验证Bsb基因的功能
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】正推法；基因工程；理解能力．
【答案】A
【分析】分析题意及题图可知，实验的自变量是真菌类型，因变量是分生孢子产生量，据此分析作答。
【解答】解：A、分生孢子是真菌产生的一种无性繁殖体，而减数分裂产生的是生殖细胞，不属于无性生殖，A错误；
B、与野生型相比，Bsb﹣n组（Bsb基因缺失突变体）的分生孢子产生量升高，说明Bsb基因可调控分生孢子的产生量使其降低，B正确；
C、构建Bsb基因缺失突变体Bsb﹣n需要将Bsb基因敲除相关的表达载体导入细胞，重新导入Bsb基因的回补实验株Bsb﹣c也需要构建含Bsb基因的基因表达载体导入细胞，所以获得Bsb﹣n和Bsb﹣c都需构建基因表达载体，C正确；
D、Bsb﹣c组是在Bsb﹣n的基础上重新导入Bsb基因，通过对比Bsb﹣n、Bsb﹣c和野生型的分生孢子产生量等指标，可以进一步验证Bsb基因的功能，D正确。
故选：A。
【点评】本题主要考查基因工程等相关知识点，意在考查学生对相关知识点的理解和熟练应用的能力。
11．（2025 博野县校级开学）洋葱是中学生物实验常用的材料，下列叙述错误的是（ ）
A．研磨洋葱管状叶时加入SiO2有助于增加滤液中色素含量
B．观察洋葱鳞片叶表皮细胞，可观察到加倍的染色体
C．提取等量根尖分生区和成熟区组织的DNA，成熟区的提取量低
D．利用台盼蓝染液可探究洋葱根尖成熟区细胞膜和细胞壁的通透性
【考点】DNA的粗提取与鉴定；细胞膜的功能；叶绿体色素的提取和分离实验；观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂．
【专题】正推法；生物膜系统；光合作用与细胞呼吸；有丝分裂；实验探究能力．
【答案】B
【分析】1、叶绿体色素提取的原理：叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂，所以可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。
2、色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【解答】解：A、研磨洋葱管状叶时加入SiO2可使研磨充分，从而有助于增加滤液中色素含量，A正确；
B、洋葱鳞片叶表皮细胞属于高度分化的细胞，不能分裂，所以不能观察到加倍的染色体，B错误；
C、根尖分生区分裂旺盛，成熟区组织细胞不分裂，根尖分生区存在DNA复制，DNA含量高，成熟区的DNA含量低，C正确；
D、台盼蓝染液不能通过细胞膜，可通过细胞壁，故利用其可探究细胞膜和细胞壁的通透性，D正确。
故选：B。
【点评】本题主要考查DNA的粗提取与鉴定、细胞膜的功能、叶绿体色素的提取和分离实验、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
12．（2025 天津开学）某同学对质粒进行限制酶切割时，发现质粒完全没有被切割。分析可能的原因并提出解决方法，下列相关叙述错误的是（ ）
A．限制酶已失活，换成新限制酶
B．酶切温度过高，适当降低温度
C．限制酶用量少，适当增加酶量
D．质粒发生突变，换成正常质粒
【考点】限制性内切核酸酶．
【专题】正推法；基因工程；理解能力．
【答案】C
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，大多数是蛋白质，少部分是RNA，酶具有特异性、高效性、易受环境因素影响等特点。限制酶特异性识别并切割DNA上的特定位点。
【解答】解：A、限制酶失活会使DNA完全不被酶切，此时应更换新的限制酶，A正确；
B、酶切温度过高会破坏酶的空间结构，导致酶变性失活，从而无法使DNA切割，故应该降低温度，B正确；
C、限制酶用量过少，仍有部分DNA被切割，C错误；
D、质粒突变会导致限制酶识别位点缺失，进而造成限制酶无法进行切割，此时应更换为正常质粒，D正确。
故选：C。
【点评】本题主要考查限制性内切核酸酶的内容，要求考生识记相关知识，并结合所学知识准确答题。
13．（2025 广东开学）层析、离心和电泳都是物质分离常用的方法。下列分离方法和依据对应错误的是（ ）
A．纸层析法——各种光合色素的分子量不同
B．差速离心法——各种细胞器颗粒大小不同
C．琼脂糖凝胶电泳——DNA的分子量大小不同
D．离心法——15N/15N﹣DNA和14N/14N﹣DNA的相对分子质量不同
【考点】DNA片段的扩增与电泳鉴定；各类细胞器的结构和功能；叶绿体色素的提取和分离实验；证明DNA半保留复制的实验．
【专题】教材经典实验；正推法；光合作用与细胞呼吸；理解能力．
【答案】A
【分析】色素分离原理：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢。根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【解答】解：A、纸层析法分离各种光合色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，而不是因为分子量不同，A错误；
B、差速离心法是根据各种细胞器颗粒大小不同，在离心管不同区域沉降，从而将其分离，B正确；
C、琼脂糖凝胶电泳是根据DNA的分子量大小不同进行分离，分子量小的DNA在凝胶中迁移速度快，C正确；
D、离心法分离15N/15N﹣DNA和14N/14N﹣DNA是因为它们的相对分子质量不同，在离心后会出现在离心管的不同位置，D正确。
故选：A。
【点评】本题考查物质分离的常用方法及原理，涉及光合色素的分离、细胞器的分离、DNA的分离等知识，意在考查学生对不同分离方法的原理的理解和掌握程度。
14．（2025 四川模拟）幽门螺杆菌是一种常见的人类致病菌，其骨架蛋白MreB通过影响脲酶活性参与调控其致病性。为了研究MreB基因对脲酶活性的具体影响，科学家将该基因导入能合成脲酶且无抗生素抗性的另一种细菌中，所用质粒和目的基因如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．为了将MreB基因定向插入到质粒中，可选SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒
B．从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株即为目的菌株
C．用E.coliDNA连接酶构建重组载体能有效防止目的基因的反向连接
D．将重组质粒导入细菌的过程中，需用Ca2+处理以增大其对周围DNA的吸收
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】正推法；基因工程；理解能力．
【答案】D
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取。（2）基因表达载体的构建。（3）将目的基因导入受体细胞。（4）目的基因的检测与鉴定。
【解答】解：A、若用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，会破使质粒上的启动子被切除，使目的基因无法正常表达，所以不能用SamⅠ和EcoRⅠ切割质粒，A错误；
B、从卡那霉素选择培养基上生长的菌落中挑取的菌株，可能是导入了普通质粒（不含目的基因）的菌株，不一定是导入了重组质粒（含有目的基因）的目的菌株，还需要进一步鉴定，B错误；
C、E.coliDNA连接酶只能连接黏性末端，不能防止目的基因的反向连接，C错误；
D、将重组质粒导入细菌（如大肠杆菌）的过程中，用Ca2+处理细菌，可使其成为感受态细胞，增大其对周围DNA的吸收能力，有利于重组质粒进入细菌细胞，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查基因工程的相关内容，要求学生能结合所学知识正确作答。
15．（2025 巴中模拟）科学家发现一未知DNA分子，该DNA分子存在多种限制酶切位点。研究人员利用三种限制酶对该DNA分子进行不同的酶切处理，将处理后的DNA片段进行琼脂糖凝胶电泳，结果如图所示。据图推断，下列选项最可能为该DNA分子原始图谱的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【考点】限制性内切核酸酶．
【专题】模式图；基因工程；理解能力．
【答案】D
【分析】切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，又称限制酶。这类酶主要是从原核生物中分离纯化出来的。它们能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开。
【解答】解：A、由选项A的图可以看出，只有BglⅡ，XhoⅠ的酶切位点，不符合题意，A错误；
B、由选项B图可以看出，用HindⅢ切割产生的是8Kb，不符合题意，B错误；
C、由选项C图可以看出，无HindⅢ的酶切位点，C错误；
D、由选项D图可以看出，被XhoⅠ切割后产生了一个2Kb和14Kb的片段，被BglⅡ切割后产生了一个6Kb和10Kb的片段，被HindⅢ切割后产生了一个16Kb的片段，XhoⅠ+HindⅢ切割，产生一个2Kb和6Kb和8Kb的片段，D正确。
故选：D。
【点评】本题考查限制酶的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
二．解答题（共5小题）
16．（2025 邛崃市校级二模）马铃薯在加工过程中，颜色会逐渐变成褐色，称为褐变。研究发现，多酚氧化酶（PPO）是导致马铃薯褐变的关键因素，而StPOT32基因是影响PPO合成的重要基因。研究者利用RNA干扰技术和外源基因清除等技术获取符合转基因生物安全，且抗褐化能力强的转基因马铃薯。请分析回答：
（1）导致马铃薯褐变的PPO，其合成需要经历相关基因的 转录和翻译 阶段。
（2）研究发现，在dsRNA干扰下，马铃薯褐变受到抑制，推测dsRNA能 抑制 （选填“促进”或“抑制”）StPOT32基因的表达。为得到dsRNA，研究者以StPOT32基因作为干涉靶点，使用StPOT32基因的片段StPPOi与含有patatin的P9286质粒构建RNA干扰载体，如图1所示，StPPOi上游的patatin的作用是 能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达 。
（3）研究者使用PCR技术验证RNA干扰载体是否成功构建时，需要设计相关引物，请在图2的4个引物中选出相关引物 ②和③ （填图中序号）。
（4）为检验dsRNA干扰效果，研究者对三组马铃薯块茎的PPO活性进行检测，结果如图3所示，其中B组所用的材料为 转入P9286空载体的马铃薯 。
（5）研究者构建RNA干扰载体所用的P9286质粒中含有外源基因清除系统，并用冷诱导启动子驱动。当该系统激活时，会清除两个融合识别位点LF之间的序列，这样操作的意义是 可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患 。
【考点】基因工程的操作过程综合．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；解决问题能力．
【答案】（1）转录和翻译
（2）抑制 能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达
（3）②和③
（4）转入P9286空载体的马铃薯
（5）可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患
【分析】1、基因工程：按照人们的意愿，把一种一种生物的某个基因提取出来，加以修饰，然后导入到另外一种生物的细胞中，定向的改造生物的遗传性状。
2、基因工程操作的工具：
（1）基因的“剪刀”——限制酶：一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且在特定的切点上切割DNA分子；
（2）基因的“针线”——DNA连接酶：在具有相同黏性末端的DNA分子之间形成磷酸二酯键，将两个DNA片段连接起来；
（3）基因的运载体：常用的有质粒、噬菌体和动植物病毒等。
【解答】解：（1）多酚氧化酶（PPO）是蛋白质，合成过程需要经历基因的转录和翻译阶段。
（2）StPOT32基因是影响PPO合成的重要基因，多酚氧化酶（PPO）又是导致马铃薯褐变的关键因素。褐变受到抑制，说明StPOT32基因的表达受到抑制，所以dsRNA应该抑制StPOT32基因的表达。图1中注明patatin是马铃薯块茎中特异性表达的启动子，说明patatin能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达。
（3）构建成功的RNA干扰载体应包含patatin和StPPOi序列。研究者使用PCR技术验证RNA干扰载体是否成功构建时，设计的引物要能扩增出patatin和StPPOi序列，所以图2中应选择引物②和③。
（4）图3中转入RNA干扰载体成功的马铃薯的PPO酶活性低于非转基因马铃薯（野生型马铃薯），还应排除P9286质粒对PPO酶活性的影响，保证dsRNA干扰效果只与质粒中目的基因的表达有关，所以B组所用材料为转入P9286空载体的马铃薯。
（5）冷诱导启动子驱动基因表达，会清除两个融合识别位点LF之间的序列，即清除了导入马铃薯的外源基因，可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患。
故答案为：
（1）转录和翻译
（2）抑制 能启动StPPOi在马铃薯块茎中特异性表达
（3）②和③
（4）转入P9286空载体的马铃薯
（5）可获取符合转基因生物安全的马铃薯，避免外源基因带来转基因食品安全隐患
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，学生具备运用所学知识综合分析问题的能力是解答本题的关键。
17．（2025 湖南模拟）长叶烯是重质松节油的主要成分，具有木香和龙涎香气，溶于甲苯，不溶于水，是合成香料、合成树脂和高能燃料的重要原料。尽管资源分布广泛，但长叶烯的产量有限，工业化生产受到限制，微生物发酵则为合成长叶烯提供了绿色可持续的途径。现有研究以大肠杆菌内源的MEP途径为基础，以法尼基焦磷酸（FPP）为直接前体物质，在异源长叶烯合酶（lgfs）的催化作用下环化合成长叶烯。此过程的调控策略有：①引入经密码子优化的lgfs，②过表达大肠杆菌FPP合成过程中关键酶基因idi、ispA，提高前体物FPP的供应量，③加强大肠杆菌内源MEP途径2个关键酶基因dxs、dxr的表达。请回答下列问题：
（1）为构建如图甲所示的重组pET28a﹣lgfs表达载体，需先将经密码子优化的lgfs基因通过PCR特异性扩增，用于扩增lgfs基因的引物是指 能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸 。为使PCR产物能被限制酶切割，需在引物上添加相应的限制酶识别序列，该限制酶识别序列应添加在引物的 5′端 （填“3′端”或“5′端”）。
注：ori：复制原点；KanR：卡那霉素抗性基因；erg20：酿酒酵母来源的FPP合酶关键酶基因。
（2）除图甲中标出的结构外，作为载体，质粒还需具备的结构有 启动子、终止子 （答出2个结构即可）。将得到的重组pET28a﹣lgfs表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispAidi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣erg20﹣idi表达载体、重组pET28a﹣lgfs﹣ispA﹣idi表达载体+重组pET28a﹣dxs﹣dxr表达载体，分别转入经 Ca2+ 处理的大肠杆菌，构建出重组菌株A、重组菌株B、重组菌株C、重组菌株D．
（3）将各重组菌株分别发酵后，检测不同发酵时长发酵样品中所含长叶烯的产量，结果如图乙所示。已知生成1molFPP需要2mol异戊烯基焦磷酸（IPP）和1mol二甲基烯丙基二磷酸（DMAPP），而MEP途径所产生的IPP与DMAPP摩尔比为5：1，过表达基因idi会使IPP和DMAPP的消耗和形成达到平衡转换，从而直接影响FPP的合成。另外，为避免IPP与DMAPP的积累对细胞生长产生毒性，需要加强FPP合酶的表达，在此，采用了2种不同来源FPP合酶，即大肠杆菌ispA和酿酒酵母来源的erg20进行加强，根据图乙结果推测ispA表达效果要优于erg20，判断依据是 48h内菌株B中长叶烯的产量均高于菌株C的产量 。在采用ispA的基础上，通过 过表达dxs、dxr基因 ，还可以使长叶烯产量得到显著提高。
（4）为验证代谢途径中各关键酶基因的转录水平能够影响长叶烯的产量，请写出关键实验步骤：① 提取总RNA ；② 逆转录 ；③荧光定量PCR。
【考点】基因工程的操作过程综合；遗传信息的转录和翻译．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸；5′端
（2）启动子、终止子；Ca2+
（3）48h内菌株B中长叶烯的产量均高于菌株C的产量；过表达dxs、dxr基因
（4）提取总RNA；逆转录
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选和获取
从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选，是基因工程的核心步骤。
（3）将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR技术等；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术等；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原﹣抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：（1）引物是一小段能与DNA母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸，科研人员利用PCR技术在体外扩增lgfs基因，加入的引物是指能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。由于DNA聚合酶是从引物3′端开始延伸DNA链的，当添加限制酶识别序列在3′端时，在DNA合成过程中，后续添加的脱氧核苷酸会从3′端开始依次连接，那么新合成的DNA链上限制酶识别序列之后的部分可能会因为DNA聚合酶的延伸而被破坏，无法形成完整的限制酶识别序列，也就不能被限制酶切割，所以该限制酶识别序列应添加在引物的5′端。
（2）图示结构包括目的基因、标记基因、复制原点，质粒作为载体还需具备的结构有启动子、终止子等。在转化大肠杆菌前，一般先用Ca2+处理大肠杆菌细胞，使其处于容易吸收重组DNA分子的生理状态。
（3）由图乙结果可以看出：经过对比，48h内菌株B中长叶烯的产量高于菌株C的产量，说明大肠杆菌内源的FPP合酶即ispA表达效果要优于酵母来源的erg20。对比重组菌株D（在采用ispA的基础上，同时过表达ispA、idi并加强MEP途径关键酶dxs﹣dxr表达）和重组菌株B（仅含ispA），可以发现重组菌株D的长叶烯产量显著高于重组菌株B，所以在采用ispA的基础上，通过过表达idi并加强MEP途径关键酶dxs﹣dxr表达，还可以使长叶烯产量得到显著提高。
（4）检测各关键酶基因的转录水平，即检测各关键酶的mRNA的水平。用PCR检测mRNA水平时，需先提取总RNA，然后逆转录成cDNA，PCR是以DNA为模板进行扩增的。
故答案为：
（1）能与lgfs基因母链两端的一段碱基序列互补配对的短单链核酸；5′端
（2）启动子、终止子；Ca2+
（3）48h内菌株B中长叶烯的产量均高于菌株C的产量；过表达dxs、dxr基因
（4）提取总RNA；逆转录
【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
18．（2025 枣庄模拟）中国“干扰素之父”侯云德院士于1982年成功研发我国第一个基因工程创新药物——干扰素。干扰素是一种白细胞产生的具有抗病毒能力的分泌蛋白。研究人员从感染病毒的鸡白细胞提取全基因组mRNA，利用PCR技术获取鸡干扰素基因，图1表示鸡干扰素蛋白有关的基因片段，序号①～④表示引物。然后将获取的目的基因连接在大肠杆菌的pET32a质粒（5900bp，注：bp表示碱基对）上，图2表示pET32a质粒及其上部分限制酶切割位点。最后将重组质粒导入大肠杆菌后获得成熟干扰素。
（1）利用鸡白细胞总mRNA获得干扰素蛋白基因，需要在 逆转录 酶的作用下先合cDNA。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列，信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链，其在干扰素合成中的作用是 引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成 。
（2）为了获取不含信号肽序列的干扰素基因，在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是 ②④ ，为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上需要在目的基因的两端添加 EcoRⅠ、XhoⅠ； 限制酶的序列。PCR扩增过程除了引物，还需要的条件有 模板、4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶、含Mg2+缓冲液 （答出2点）。
（3）为了检测目的基因是否插入pET32a质粒，利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒，然后对产物进行电泳，结果如图3，样品 2 最可能是插入了目的基因的重组质粒，判断的理由是 EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段 。
【考点】基因工程的操作过程综合；DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）逆转录；引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成
（2）②④；EcoRⅠ、XhoⅠ；模板、4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶、含Mg2+缓冲液
（3）2；EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段
【分析】基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成； （2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等； （3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样； （4）目的基因的检测与鉴定。
【解答】解：（1）利用鸡白细胞总mRNA获得干扰素蛋白基因，需要经过RNA变成相应的DNA逆转录过程，需要逆转录酶的作用下先合cDNA。图1表示成熟干扰素蛋白序列及其前端的信号肽序列，信号肽是分泌蛋白合成过程中开始合成的一段肽链，指导新生的多肽链和核糖体与内质网膜结合，使蛋白质的合成和加工在粗面内质网上进行，所以其在干扰素合成中的作用是引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成。
（2）为了获取不含信号肽序列的干扰素基因，在进行PCR扩增时需要用到的一对引物是②④，其他引物会导致含信号肽序列的干扰素基因的合成，为了将目的基因准确连接到pET32a质粒上，需要在目的基因两端添加可以与质粒酶切位点互补的限制酶识别序列，需要在目的基因的两端添加EcoRⅠ、XhoⅠ限制酶的序列，PCR扩增过程除了引物，还需要的条件有相应的模板；原料是4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）；耐高温的DNA聚合酶；含Mg2+缓冲液。
（3）为了检测目的基因是否插入pET32a质粒，利用目的基因两端添加的限制酶切割质粒，然后对产物进行电泳，结果如图3，因为一个切割位点只会将环状的质粒切割成一条线性的DNA，有两个切割位点才能切成2条片段，根据题图分析EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段，所以样品2最可能是插入了目的基因的重组质粒。
故答案为：
（1）逆转录；引导游离的核糖体转移到内质网上继续肽链的合成
（2）②④；EcoRⅠ、XhoⅠ；模板、4种游离的脱氧核苷酸（dNTP）、耐高温的DNA聚合酶、含Mg2+缓冲液
（3）2；EcoRⅠ、XhoⅠ可以把重组质粒切成约500bp和5800bp的两个片段
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
19．（2025 商洛模拟）pBR322质粒的结构如图所示，图中的BamHⅠ和SalⅠ表示限制酶，实验人员用这两种限制酶切割pBR322质粒和X基因，以便构建重组质粒，然后导入大肠杆菌中进行培养和筛选。回答下列问题：
（1）与只选择一种限制酶相比，实验人员选择BamHⅠ和SalⅠ同时切割质粒和X基因的优点是 避免pBR322质粒和X基因自身环化，避免目的基因和质粒反向连接 （答出1点）。
（2）培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体，其目的是① 让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代 ；② 使X基因能够表达和发挥作用 。
（3）将X基因导入大肠杆菌的过程中，存在未导入质粒、导入空质粒（不含有X基因）或导入重组质粒的情况。
①若要筛选出未导入质粒的大肠杆菌和导入了质粒的大肠杆菌（包括空质粒、重组质粒），最好将大肠杆菌培养在含有 氯霉素 的培养基上。
②实验人员进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进行筛选，应将大肠杆菌培养在含有 四环素 的培养基上，理由是 导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长 。
（4）实验人员运用PCR等技术对导入了重组质粒的三株大肠杆菌（XE1、XE2、XE3）进行检测，结果如表所示。表中结果显示，XE1、XE3中未能检测到X蛋白，推测这两株大肠杆菌的基因表达分别在 转录 、 翻译 过程中出现异常。
检测项目 X基因 X基因的mRNA X蛋白
XE1 + — —
XE2 + + +
XE3 + + —
注：“+”表示阳性，“—”表示阴性。
【考点】基因工程的操作过程综合；DNA片段的扩增与电泳鉴定．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）避免pBR322质粒和X基因自身环化，避免目的基因和质粒反向连接
（2）让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代 使X基因能够表达和发挥作用
（3）氯霉素 四环素 导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长
（4）转录 翻译
【分析】基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的筛选和获取
从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建
基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等，标记基因可便于目的基因的鉴定和筛选，是基因工程的核心步骤。
（3）将目的基因导入受体细胞
将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法。
将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法。
将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
（4）目的基因的检测与鉴定
分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因——PCR技术等；②检测目的基因是否转录出了mRNA——PCR技术等；③检测目的基因是否翻译成蛋白质——抗原﹣抗体杂交技术。
个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
【解答】解：（1）与只选择一种限制酶相比，实验人员选择BamHⅠ和SalⅠ同时切割质粒和X基因可避免pBR322质粒和X基因自身环化，以及目的基因和质粒反向连接。
（2）培养转基因大肠杆菌的核心工作是构建基因表达载体，其目的是让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代，同时使X基因能够表达和发挥作用。
（3）未导入质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均不能生长。导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长。综上所述，若要筛选出未导入质粒的大肠杆菌和导入了质粒的大肠杆菌（包括空质粒、重组质粒），最好将大肠杆菌培养在含有氯霉素的培养基上。进一步对导入空质粒和重组质粒的大肠杆菌进行筛选时，应将大肠杆菌培养在含有四环素的培养基上。
（4）XE1的X基因成功导入，但X基因没有转录成mRNA。XE3的X基因成功导入，能检测到X基因的mRNA，但不能检测到X蛋白，说明mRNA未能翻译出X蛋白。
故答案为：
（1）避免pBR322质粒和X基因自身环化，避免目的基因和质粒反向连接
（2）让X基因在大肠杆菌中稳定存在，并遗传给下一代 使X基因能够表达和发挥作用
（3）氯霉素 四环素 导入空质粒的大肠杆菌在含有四环素或氯霉素的培养基上均能生长。使用BamHⅠ和SalⅠ切割pBR322质粒会破坏四环素抗性基因，因此导入重组质粒的大肠杆菌在含有四环素的培养基上不能生长，在含有氯霉素的培养基上能生长
（4）转录 翻译
【点评】本题主要考查的是基因工程的操作的相关知识，意在考查学生对基础知识的理解掌握的能力，难度适中。
20．（2025 德阳模拟）为了培育既抗除草剂（草甘膦），又抗冻的烟草植株，科学家将抗草甘膦基因（Aro基因，存在EcoRⅠ酶切位点）和抗冻基因（Cor基因，存在Bell酶切位点）采用融合PCR技术（原理如图所示）连接起来构建为Aro﹣Cor融合基因并进行了扩增，再将融合基因导入烟草细胞培育既抗除草剂又抗冻的转基因烟草，过程如下。请分析回答：
（1）在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列 不相同 （填“相同”或“不相同”），变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是 两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸 。为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接 BamHⅠ和MunⅠ 的限制酶识别序列。
（2）上述培育转基因烟草过程中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是 农杆菌转化法 ，将农杆菌和烟草细胞按比例充分混匀，3天后转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是 潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞 。
（3）植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的 生长发育有显著影响 的微量有机物。在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的 浓度和比例 来观察其对细胞发育的影响。
【考点】基因工程的操作过程综合；植物的组织培养．
【专题】图文信息类简答题；基因工程；理解能力．
【答案】（1）不相同 两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸 BamHⅠ和MunⅠ
（2）农杆菌转化法 潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞
（3）生长发育有显著影响 浓度和比例
【分析】PCR原理：在高温作用下，打开DNA双链，每条DNA单链作为母链，以4种游离脱氧核苷酸为原料，合成子链，在引物作用下，DNA聚合酶从引物3'端开始延伸DNA链，即DNA的合成方向是从子链的5'端向3'端延伸的。实际上就是在体外模拟细胞内DNA的复制过程。DNA的复制需要引物，其主要原因是DNA聚合酶只能从3′端延伸DNA链。
【解答】解：（1）在将Aro基因和Cor基因融合的过程中，起到搭桥作用的引物2和引物3的碱基序列不相同。因为引物2要结合Aro基因的特定序列，引物3要结合Cor基因的特定序列，它们的结合位点不同，所以碱基序列不同。变性后形成的杂交分子在补齐为双链等长的融合基因时的延伸过程，不需要添加引物，其原因是融合基因的两端序列是已知的，可以根据已知序列合成与两端互补的引物，在第一次延伸反应后产生的新的DNA链两端就可以作为后续延伸反应的模板，不需要额外添加引物，即两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸。为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，由图可以看出，Aro﹣Cor融合基因两端有EcoRⅠ、Bcl I，为保证构建的Aro﹣Cor融合基因能正确插入载体中，应该分别在引物1和引物4侧连接，引物1一端应该链接BamHⅠ，引物4一端应该链接MunⅠ。
（2）图中将目的基因导入烟草细胞采用的方法是农杆菌转化法，转入含有潮霉素而不是四环素抗性基因的选择培养基筛选抗性愈伤组织，原因是潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞。
（3）植物激素是植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物。在培育转基因烟草植株的过程中，培养基中添加的生长素和细胞分裂素会影响植物细胞的发育方向，据此分析，在初次进行实验时，可以尝试调整生长素和细胞分裂素的浓度或比例来观察其对细胞发育的影响。
故答案为：
（1）不相同 两条母链均存在3′端，使DNA聚合酶能从母链的3′端开始连接脱氧核苷酸 BamHⅠ和MunⅠ
（2）农杆菌转化法 潮霉素抗性基因随农杆菌的T﹣DNA进入并整合到植物细胞的染色体DNA上，所以只有选择潮霉素筛选抗性愈伤组织才能筛出成功导入目的基因的植物细胞
（3）生长发育有显著影响 浓度和比例
【点评】本题考查基因工程的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力、运用所学知识综合分析问题的能力。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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